Стремейки да направят производството на биоматериали по-достъпно, изследователи от Калифорнийския университет в Бъркли комбинират 2D биопечат, роботизирана ръка за 3D сглобяване и моментално замразяване в метод, който може един ден да позволи печатането на живи тъкани и дори цели органи. Печатайки органи под формата на тънки платки тъкан, а след това замразявайки ги и последователно подреждайки ги един върху друг, новата технология подобрява оцеляването на биоклетките както при печенето, така и при по-нататъшното им съхранение.
Биоматериалите притежават огромен потенциал за медицината на бъдещето. 3D печатът с помощта на собствени стволови клетки на пациента ще помогне за създаване на органи за трансплантация, които ще бъдат напълно съвместими и няма да предизвикат отхвърляне.
Проблемът е, че текущите методи на биопечати са бавни и не се мащабират добре, защото клетките е трудно да оцелеят при процеса на печат, без много строг контрол на температурата и химичната среда. Допълнителна сложност добавят по-нататъшното съхранение и транспорт на напечатаните тъкани.
За да преодолеят тези проблеми, екипът от Бъркли реши да паралелизира процеса на печат и да го раздели на последователни етапи. Тоест, вместо да се печата целият орган наведнъж, тъканите се печатат едновременно в двуизмерни слоеве, които след това се подреждат от роботизирана ръка, за да създадат крайната триизмерна структура.
Този подход вече ускорява процеса, но за да се намали смъртността на клетките, слоевете незабавно се потапят в криогенна вана, за да бъдат замразени. Според екипа, това значително оптимизира условията за оцеляване на напечатаните материали при съхранение и транспорт.
„В момента биопечата се използва главно за създаване на малки обеми тъкан“, казва Борис Рубински, професор по машиностроене. „Проблемът с 3D биопечата е, че това е много бавен процес, така че не можете да отпечатате нещо голямо, защото биологичните материали ще умрат до момента, в който завършите. Едно от нашите нововъведения е, че замразяваме тъканите по време на печат, така че биологичният материал да се запази.“
Екипът признава, че такъв многослоен подход към 3D печат не е нов, но прилагането му към биоматериалите е иновация. Това позволява печатане на слоеве на едно място и след това транспортиране на друго за събиране.
Освен за създаване на тъкани и органи, тази техника има и други приложения, например в производството на замразени хранителни продукти в индустриален мащаб.
Проучването е публикувано в .
Източник: 3dnews.ru
