В опит да направят производството на биоматериали по-достъпно, изследователи от Калифорнийския университет в Бъркли комбинират 2D биопринтиране, роботизирана ръка за 3D сглобяване и бързо замразяване в метод, който един ден може да позволи отпечатването на жива тъкан и дори цели органи. Чрез отпечатване на органи на тънки листове тъкан, след което ги замразява и подрежда последователно, новата технология подобрява оцеляването на биоклетките както по време на отпечатване, така и по време на последващо съхранение.
Биоматериалите имат огромен потенциал за бъдещата медицина. 3D принтирането с помощта на собствени стволови клетки на пациента ще помогне за създаването на органи за трансплантация, които са напълно съвместими и няма да предизвикат отхвърляне.
Проблемът е, че настоящите методи за биопринтиране са бавни и не се мащабират много добре, защото клетките трудно оцеляват в процеса на отпечатване без много строг контрол на температурата и химическата среда. Също така, допълнителна сложност се налага от по-нататъшното съхранение и транспортиране на щамповани платове.
За да преодолее тези проблеми, екипът на Бъркли реши да паралелизира процеса на печат и да го раздели на последователни етапи. Тоест, вместо да се отпечатва цял орган наведнъж, тъканите се отпечатват едновременно в XNUMXD слоеве, които след това се поставят от роботизирана ръка, за да се създаде крайната XNUMXD структура.
Този подход вече ускорява процеса, но за да се намали клетъчната смърт, слоевете веднага се потапят в криогенна вана, за да се замразят. Според екипа това значително оптимизира условията за оцеляване на печатните материали по време на съхранение и транспортиране.
„В момента биопринтирането се използва главно за създаване на малки обеми тъкан“, казва Борис Рубински, професор по машинно инженерство. „Проблемът с 3D биопринтирането е, че това е много бавен процес, така че няма да можете да отпечатате нищо голямо, защото биологичните материали ще умрат, докато приключите. Една от нашите иновации е, че замразяваме тъканта, докато я отпечатваме, така че биологичният материал се запазва."
Екипът признава, че този многослоен подход към 3D печата не е нов, но приложението му към биоматериали е иновативно. Това позволява слоевете да бъдат отпечатани на едно място и след това транспортирани до друго за сглобяване.
В допълнение към създаването на тъкани и органи, тази техника има и други приложения, като например при производството на замразени храни в индустриален мащаб.
Проучването е публикувано в .
Източник: 3dnews.ru