A bioanyagok előállításának hozzáférhetőbbé tétele érdekében a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem kutatói a 2D bionyomtatást, a 3D-s összeszereléshez használt robotkart és a gyorsfagyasztást kombinálják egy olyan módszerrel, amely egy napon lehetővé teheti élő szövetek nyomtatását, egész szervek. A szervek vékony szövetlapokra történő nyomtatásával, majd lefagyasztásával és egymásra rakásával az új technológia javítja a biosejtek túlélőképességét mind a nyomtatás, mind az azt követő tárolás során.
A bioanyagokban óriási lehetőségek rejlenek a jövő orvostudományában. A páciens saját őssejtjeit használó 3D nyomtatás segít olyan szervek létrehozásában az átültetésre, amelyek teljesen kompatibilisek, és nem okoznak kilökődést.
A probléma az, hogy a jelenlegi bionyomtatási módszerek lassúak, és nem lépnek túl jól, mert a sejtek nehezen élik túl a nyomtatási folyamatot a hőmérséklet és a kémiai környezet szigorú szabályozása nélkül. Ezenkívül a nyomtatott szövetek további tárolása és szállítása további bonyolultságot jelent.
E problémák megoldása érdekében a Berkeley csapata úgy döntött, hogy párhuzamosítja a nyomtatási folyamatot, és egymást követő lépésekre osztja fel. Ez azt jelenti, hogy ahelyett, hogy egy egész szervet nyomtatnának egyszerre, a szöveteket egyidejűleg nyomtatják ki 2D rétegekben, amelyeket aztán egy robotkar lefektet, hogy létrehozza a végső 3D szerkezetet.
Ez a megközelítés már felgyorsítja a folyamatot, de a sejthalál csökkentése érdekében a rétegeket azonnal kriogén fürdőbe merítik, hogy megdermedjenek. A csapat szerint ez jelentősen optimalizálja a nyomtatott anyagok túlélésének feltételeit a tárolás és a szállítás során.
„Jelenleg a bionyomtatást főként kis mennyiségű szövet létrehozására használják” – mondja Boris Rubinsky, a gépészmérnök professzora. „A 3D bionyomtatással az a probléma, hogy ez egy nagyon lassú folyamat, így nem fogsz tudni semmi nagyot nyomtatni, mert a biológiai anyagok elhalnak, mire elkészülsz. Az egyik újításunk, hogy nyomtatás közben lefagyasztjuk a szövetet, így a biológiai anyag megmarad."
A csapat elismeri, hogy ez a többrétegű megközelítés a 3D nyomtatásban nem újdonság, de a bioanyagokra való alkalmazása innovatív. Ez lehetővé teszi, hogy a rétegeket egy helyen kinyomtassák, majd egy másik helyre szállítsák összeszerelés céljából.
A szövetek és szervek létrehozása mellett ennek a technikának más alkalmazásai is vannak, például fagyasztott élelmiszerek ipari méretekben történő előállításában.
A tanulmány ben jelent meg .
Forrás: 3dnews.ru