Püüdes muuta biomaterjalide tootmise kergemini kättesaadavaks, ühendavad Kalifornia Ülikooli Berkeley teadlased 2D-bioprintimise, robotkäe 3D-kooste jaoks ja kohese külmutamise meetodi, mis võib ühel päeval lubada eludeemete ja isegi tervete organite printimist. Prindides organeid õhukesteks kudeplaatideks ning seejärel külmutades need ja järjestikku üksteise peale ladudes, parandab uus tehnoloogia biotsellide elujõudlust nii printimise kui ka edasise ladustamise ajal.
Biomaterjalidel on tohutu potentsiaal tuleviku meditsiinis. Patsientide enda tüvirakkude abil 3D-printimine aitab luua siirdamiseks mõeldud organeid, mis on täielikult ühilduvad ja ei tekita äratõukereaktsiooni.
Probleem on selles, et praegused bioprintimise meetodid on aeglased ja ei ole eriti hästi skaleeritavad, kuna rakkude on printimisprotsessi ajal raske ellu jääda ilma väga rangete temperatuuride ja keemiliste keskkondade kontrollita. Samuti tekitavad edasine ladustamine ja transport prinditud kudede jaoks täiendavaid raskusi.
Nende probleemide ületamiseks otsustas Berkeley meeskond protsessi printimist paralleelseks teha ja jagada selle järjestikusteks etappideks. See tähendab, et organit ei prindita korraga, vaid kudesid prinditakse samaaegselt kahemõõtmeliste kihtidena, mille robotkäsi ladustab, et luua lõplik kolmemõõtmeline struktuur.
See lähenemine kiirendab juba protsessi, kuid rakkude suremuse vähendamiseks sukeldatakse kihid koheselt kriogeensesse vanni külmutamiseks. Meeskonna sõnul optimeerib see märkimisväärselt prinditud materjalide elujõudlikkuse tingimusi nende ladustamisel ja transportimisel.
„Praegu kasutatakse bioprintimist peamiselt väikeste kudede loomisel,” ütleb Boris Rubinstein, masinaehituse professor. „3D-bioprintimise probleem seisneb selles, et see on väga aeglane protsess, seetõttu ei saa te printida midagi suurt, sest bioloogilised materjalid surevad ära aega, mil te lõpetate. Üks meie uuendustest on see, et me külmutame kudesid, samal ajal kui need prinditakse, nii et bioloogiline materjal säilib.”
Meeskond tunnistab, et selline kihiline lähenemine 3D-printimisele pole uus, kuid selle rakendamine biomaterjalides on innovatsioon. See võimaldab kihte printida ühes kohas ja seejärel transportida need teise kohta kokkupanemiseks.
Lisaks kudede ja organite loomisele on selle tehnika ka muid rakendusi, näiteks tööstuslikus ulatuses külmutatud toiduainete tootmine.
Uuring avaldati .
Allikas: 3dnews.ru
