Ve snaze zpřístupnit výrobu biomateriálů vědci z Kalifornské univerzity v Berkeley kombinují 2D biotisk, robotické rameno pro 3D montáž a bleskové zmrazování v metodě, která by jednoho dne mohla umožnit tisk živé tkáně a dokonce i celé orgány. Tisknutím orgánů do tenkých plátků tkáně, jejich následným zmrazením a postupným skládáním na sebe nová technologie zlepšuje přežití biobuněk jak během tisku, tak během následného skladování.
Biomateriály mají obrovský potenciál pro budoucí medicínu. 3D tisk využívající pacientovy vlastní kmenové buňky pomůže vytvořit orgány pro transplantaci, které jsou plně kompatibilní a nezpůsobí odmítnutí.
Problém je v tom, že současné metody biotisku jsou pomalé a nedají se příliš zvětšovat, protože buňky jen obtížně přežívají tiskový proces bez velmi přísné kontroly teploty a chemického prostředí. Další složitost je také způsobena dalším skladováním a přepravou potištěných látek.
K překonání těchto problémů se tým z Berkeley rozhodl paralelizovat tiskový proces a rozdělit jej do sekvenčních fází. To znamená, že namísto tisku celého orgánu najednou jsou tkáně současně tištěny ve XNUMXD vrstvách, které jsou následně položeny robotickým ramenem, aby vytvořily konečnou XNUMXD strukturu.
Tento přístup již proces urychluje, ale pro snížení buněčné smrti se vrstvy okamžitě ponoří do kryogenní lázně, aby se zmrazily. Podle týmu to výrazně optimalizuje podmínky pro přežití tištěných materiálů při skladování a přepravě.
„V současné době se biotisk používá hlavně k vytváření malých objemů tkáně,“ říká Boris Rubinsky, profesor strojního inženýrství. „Problém s 3D biotiskem je v tom, že je to velmi pomalý proces, takže nebudete moci vytisknout nic velkého, protože biologické materiály zaniknou, než budete hotovi. Jednou z našich inovací je, že tkáň zmrazíme, když ji tiskneme, takže biologický materiál zůstane zachován.“
Tým připouští, že tento vícevrstvý přístup k 3D tisku není nový, ale jeho aplikace na biomateriály je inovativní. To umožňuje vytisknout vrstvy na jednom místě a poté je přenést na jiné k sestavení.
Kromě vytváření tkání a orgánů má tato technika další uplatnění, například při výrobě mražených potravin v průmyslovém měřítku.
Studie byla zveřejněna v .
Zdroj: 3dnews.ru