I et forsøg på at gøre produktionen af biomaterialer mere tilgængelig, kombinerer forskere ved University of California, Berkeley 2D-bioprint, en robotarm til 3D-samling og flashfrysning i en metode, der en dag kunne tillade udskrivning af levende væv og endda hele organer. Ved at printe organer i tynde vævsark, derefter fryse dem og stable dem sekventielt, forbedrer den nye teknologi biocellernes overlevelsesevne både under udskrivning og under efterfølgende opbevaring.
Biomaterialer har et enormt potentiale for fremtidig medicin. 3D-print ved hjælp af en patients egne stamceller vil hjælpe med at skabe organer til transplantation, som er fuldt kompatible og ikke vil forårsage afstødning.
Problemet er, at de nuværende bioprintmetoder er langsomme og ikke opskaleres særlig godt, fordi celler har svært ved at overleve printprocessen uden meget stram kontrol af temperaturen og det kemiske miljø. Yderligere kompleksitet pålægges også ved yderligere opbevaring og transport af trykte stoffer.
For at overvinde disse problemer besluttede Berkeley-teamet at parallelisere udskrivningsprocessen og opdele den i sekventielle trin. Det vil sige, at i stedet for at printe et helt organ på én gang, printes væv samtidigt i 2D-lag, som derefter lægges ned af en robotarm for at skabe den endelige 3D-struktur.
Denne tilgang fremskynder allerede processen, men for at reducere celledød nedsænkes lagene straks i et kryogent bad for at fryse dem. Ifølge teamet optimerer dette væsentligt betingelserne for overlevelse af trykte materialer under opbevaring og transport.
"I øjeblikket bruges bioprint hovedsageligt til at skabe små mængder væv," siger Boris Rubinsky, professor i maskinteknik. “Problemet med 3D-bioprint er, at det er en meget langsom proces, så du vil ikke være i stand til at printe noget stort, fordi de biologiske materialer vil dø, når du er færdig. En af vores innovationer er, at vi fryser vævet, mens vi udskriver det, så det biologiske materiale bevares."
Holdet indrømmer, at denne flerlagstilgang til 3D-print ikke er ny, men dens anvendelse på biomaterialer er innovativ. Dette gør det muligt at udskrive lag ét sted og derefter transporteres til et andet til samling.
Ud over at skabe væv og organer, har denne teknik andre anvendelser, såsom til fremstilling af frosne fødevarer i industriel skala.
Undersøgelsen blev offentliggjort i .
Kilde: 3dnews.ru