В стремежа си да направят производството на биоматериали по-достъпно, изследователи от Калифорнийския университет в Бъркли комбинират 2D биопечат, роботизирана ръка за 3D сглобяване и мигновено замразяване в метод, който може един ден да позволи печатане на живи тъкани и дори цели органи. Чрез печатане на органи под формата на тънки платки тъкан, след това замразявайки ги и последователно наслагвайки ги, новата технология подобрява оцеляването на биоклетките както по време на печат, така и при последващо съхранение.
Биоматериалите имат огромен потенциал за медицината на бъдещето. 3D печатът с помощта на собствени стволови клетки на пациента ще помогне за създаването на органи за трансплантация, които ще бъдат напълно съвместими и няма да предизвикат отхвърляне.
Проблемът е, че текущите методи на биопечат са бавни и не се скалират много добре, тъй като клетките трудно оцеляват процеса на печат без много строг контрол на температурата и химичната среда. Освен това, допълнителна сложност предизвикват по-нататъшното съхранение и транспортиране на напечатаните тъкани.
За да преодолеят тези проблеми, екипът на Бъркли реши да разпаралели процеса на печат и да го раздели на последователни етапи. Тоест вместо да се отпечата целият орган наведнъж, тъканите се отпечатват едновременно в двумерни слоеве, които след това се подреждат от роботизирана ръка, за да се създаде окончателната 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 транспортиране.
„В момента биопечатането се използва основно за създаване на малки обеми тъкан“, казва Борис Рубински, професор по машиностроене. „Проблемът с 3D биопечатането е, че това е много бавен процес, така че не можете да отпечатате нещо голямо, защото биологичните материали ще умрат, преди да завършите. Едно от нашите нововъведения е, че замразяваме тъканите по време на тяхното печатане, така че биологичният материал да се запази."
Екипът признава, че този многослоен подход към 3D печата не е нов, но приложението му към биоматериалите представлява иновация. Това позволява да се печатат слоеве на едно място, след което да се транспортират на друго за сглобяване.
Освен за създаване на тъкани и органи, тази техника има и други приложения, като например в производството на замразени храни в промишлени мащаби.
Проучването беше публикувано в .
Източник: 3dnews.ru
