For at gøre produktionen af biomaterialer mere tilgængelig, kombinerer forskere fra University of California, Berkeley 2D-bioprinting, en robotarm til 3D-samling og øjeblikkelig frysning i en metode, der muligvis en dag vil gøre det muligt at printe levende væv og endda hele organer. Ved at printe organer som tynde lag væv og derefter fryse dem og stable dem sekventielt, forbedrer den nye teknologi overlevelsen af bioceller både under printing og ved efterfølgende opbevaring.
Biomaterialer har et stort potentiale for fremtidens medicin. 3D-printing med patientens egne stamceller vil hjælpe med at skabe organer til transplantation, der vil være fuldt kompatible og ikke forårsage afvisning.
Problemet er, at nuværende metoder til bioprinting er langsomme og ikke nemt kan skaleres, fordi celler har svært ved at overleve printprocessen uden meget streng kontrol af temperatur og kemisk miljø. Derudover komplicerer opbevaring og transport af de printede væv processen yderligere.
For at overvinde disse udfordringer besluttede Berkeley-teamet at parallelisere printprocessen og opdele den i sekventielle trin. I stedet for at printe hele organet på én gang, printes vævene samtidig i to-dimensionelle lag, som derefter placeres af en robotarm for at skabe den endelige tre-dimensionelle struktur.
Denne tilgang fremskynder allerede processen, men for at reducere celle-dødeligheden nedsænkes lagene straks i et kryogenisk bad for at fryse dem. Ifølge teamet optimerer dette betydeligt forholdene for overlevelse af de printede materialer under opbevaring og transport.
«I øjeblikket anvendes bioprinting hovedsageligt til at skabe små mængder væv,» siger Boris Rubinsky, professor i maskinteknik. «Problemet med 3D-bioprinting er, at det er en meget langsom proces, så du kan ikke printe noget stort, fordi biologiske materialer dør, inden du er færdig. En af vores innovationer er, at vi fryser vævene, mens de printer, så det biologiske materiale bevares.»
Teamet anerkender, at denne lagdelte tilgang til 3D-print ikke er ny, men anvendelsen af den på biomaterialer er en innovation. Det muliggør at printe lag på ét sted og derefter transportere dem til et andet for samling.
Foruden at skabe væv og organer har denne teknik også andre anvendelser, eksempelvis i produktionen af frosne fødevarer i industriel skala.
Undersøgelsen blev offentliggjort i .
Kilde: 3dnews.ru
