S cílem zpřístupnit výrobu biomateriálů vědci z Kalifornské univerzity v Berkeley spojují 2D biotisk, robotickou ruku pro 3D montáž a okamžité zmrazení v metodě, která by jednoho dne mohla umožnit tisk živých tkání a dokonce i celých orgánů. Tiskem orgánů ve formě tenkých vrstev tkáně, které se následně zmrazují a následně ukládají na sebe, nová technologie zlepšuje přežívání bio buněk jak při tisku, tak při dalším skladování.
Biomateriály mají obrovský potenciál pro medicínu budoucnosti. 3D tisk pomocí vlastních kmenových buněk pacienta pomůže vytvářet orgány pro transplantaci, které budou zcela kompatibilní a nezpůsobí odmítnutí.
Problém je, že současné metody biotisku jsou pomalé a nevycházejí dobře v měřítku, protože buňkám se těžko daří přežít tiskový proces bez velmi pečlivé kontroly teploty a chemického prostředí. Dále komplikuje situaci následné skladování a přeprava tištěných tkání.
Aby tyto problémy překonali, tým z Berkeley se rozhodl zparalelizovat tiskový proces a rozdělit ho na sekvenční fáze. To znamená, že místo tisku celého orgánu najednou, jsou tkáně současně tištěny ve dvou rozměrných vrstvách, které poté ukládá robotická ruka pro vytvoření konečné třírozměrné struktury.
Tento přístup již urychluje proces, ale aby se snížila úmrtnost buněk, vrstvy se okamžitě ponořují do kryogenní vany, aby se zmrazily. Podle týmu to výrazně optimalizuje podmínky pro přežití tištěných materiálů při skladování a přepravě.
„V současnosti se biotisk používá převážně pro vytváření malého objemu tkáně,“ říká Boris Rubinstein, profesor strojírenství. „Problém s 3D biotiskem je v tom, že je to velmi pomalý proces, takže nemůžete vytisknout nic velkého, protože biologické materiály zemřou, když skončíte. Jedním z našich inovací je to, že tkáně zmrazujeme během jejich tisku, takže biologický materiál zůstává v bezpečí.“
Tým uznává, že takový vícestupňový přístup k 3D tisku není nový, jeho aplikace na biomateriály však představuje novinku. To umožňuje tisk vrstev na jednom místě a následný transport na jiné místo pro montáž.
Kromě vytváření tkání a orgánů má tato technika i další aplikace, například v průmyslovém výrobě mražených potravin.
Studie byla publikována v .
Zdroj: 3dnews.ru
