A biológiai anyagok előállításának elérhetőbbé tételére törekedve, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem kutatói a 2D bioprést, a 3D összeszerelést végző robotkarokat és a pillanatnyi fagyasztást kombinálják egy olyan módszerben, amely lehetővé teheti élő szövetek és akár egész szervek nyomtatását a jövőben. Az új technológia a szerveket vékony szövetlapként nyomtatja, azokat fagyasztja, majd rétegenként helyezi egymásra, ezáltal javítva a biosejtek túlélését a nyomtatás és a további tárolás során.
A biológiai anyagok óriási potenciállal bírnak a jövő medicinájában. A páciensek saját őssejtjeivel végzett 3D nyomtatás lehetővé teszi a szervátültetésre szánt szervek létrehozását, amelyek teljesen kompatibilisek lesznek, így nem okoznak elutasítást.
A probléma az, hogy a jelenlegi biopréstechnológiák lassúak és nem skálázhatóak jól, mivel a sejtek nehezen élik túl a nyomtatási folyamatot anélkül, hogy rendkívül szigorú hőmérséklet- és kémiai környezetet biztosítanának. Továbbá a nyomtatott szövetek tárolását és szállítását is nehezíti a helyzet.
A Berkeley csapata úgy döntött, hogy áthidalja ezeket a problémákat, párhuzamosítva a nyomtatási folyamatot, és azt egymásra épülő szakaszokra bontja. Tehát ahelyett, hogy az egész szervet egyszerre nyomtatná, a szövetek kétdimenziós rétegekben egyszerre kerülnek nyomtatásra, amelyeket egy robotkar helyez el a végső háromdimenziós struktúra létrehozásához.
Ez a megközelítés már most gyorsítja a folyamatot, de hogy csökkentsék a sejtek elhalását, a rétegeket azonnal egy kriogén fürdőbe merítik, hogy megfagyasszák őket. A csapat szerint ez lényegesen optimalizálja a nyomtatott anyagok túlélési feltételeit a tárolás és szállítás során.
„Jelenleg a bioprést elsősorban kis mennyiségű szövet előállítására használják,” mondja Boris Rubinsky, a gépészmérnöki tanszék professzora. „A 3D bioprésszel az a probléma, hogy ez egy nagyon lassú folyamat, így nem tudsz nagy dolgot nyomtatni, mert a biológiai anyagok elhalnak, mire végzel. Az egyik újításunk az, hogy nyomtatás közben megfagyasztjuk a szöveteket, így a biológiai anyag megőrződik.”
A csapat elismeri, hogy ez a több rétegű megközelítés a 3D nyomtatásban nem új, de a biológiai anyagokkal való alkalmazása innovációnak számít. Ez lehetővé teszi, hogy az egyes rétegeket egy helyen nyomtassák ki, majd egy másik helyre szállítsák a szereléshez.
A szövetek és szervek létrehozása mellett ennek a technikának más alkalmazásai is vannak, például ipari méretű fagyasztott élelmiszerek előállítása.
A kutatás megjelent a .
Forrás: 3dnews.ru
