California Ülikooli teadlased püüavad biomaterjalide tootmise kättesaadavust suurendada, kombineerides 2D bioprintimise, robotkäte 3D kokkupaneku ja kiire külmutamise meetodi, mis võib tulevikus võimaldada elusate kudede ja isegi täiskogude printimist. Organite printimine õhukestena kangaste kihtidena, millele järgneb nende külmutamine ja kihiti paigutamine, parandab biomarkerite ellujäämist nii printimise kui ka edasise säilitamise ajal.
Biomaterjalidel on tohutu potentsiaal tuleviku meditsiinis. 3D printimine patsiendi enda tüvirakkudega aitab luua siirdamiseks sobivaid organeid, mis on täiesti ühilduvad ja ei tekita tagasilükkamist.
Praeguste bioprintimise meetodite probleem on see, et need on aeglased ja ei skaalu hästi, kuna rakkude ellujäämine printimise protsessis on raskendatud, kui temperatuur ja kemikaalide keskkond ei ole rangelt kontrollitud. Samuti toovad edasine säilitamine ja trükitud kudede transport täiendavaid keerukusi.
Nende probleemide ületamiseks otsustas Berkeley meeskond printimisprotsessi täiendavalt jagada ja jaotada see järjestikusteks etappideks. See tähendab, et organit ei trükita korraga, vaid kuded trükitakse samal ajal kahemõõtmelistes kihtides, mida robotkäsi seejärel paigutab, et luua lõplik kolmemõõtmeline struktuur.
See lähenemine kiirendab protsessi, kuid rakkude kahjustumise vähendamiseks sukeldatakse kihid kohe kriogeensesse vanni, et need külmutada. Meeskonna sõnul optimeerib see oluliselt printitud materjalide säilitamise ja transportimise tingimusi.
„Praegu kasutatakse bioprintimist enamasti väikese hulga kudede loomiseks,“ ütleb Boris Rubinski, masinatööstuse professor. „3D-bioprintimise probleem seisneb selles, et see on väga aeglane protsess, seega ei saa te midagi suurt trükkida, kuna bioloogilised materjalid surevad enne, kui olete lõpetanud. Üks meie uuendustest on see, et me külmutame kudesid nende printimise ajal, nii et bioloogiline materjal püsib alles.”
Meeskond tunnistab, et selline kihtide lähenemine 3D-printimisele ei ole uus, kuid selle rakendamine biomaterjalide puhul on innovatsioon. See võimaldab kihtide printimist ühes kohas ja seejärel transportimist teise, et kokku panna.
Lisaks kudede ja organite loomisele on sellel tehnikal ka teisi rakendusi, näiteks külmutatud toiduainete tootmine tööstuslikus mastaabis.
Uuring avaldati .
Allikas: 3dnews.ru
