I et forsøk på å gjøre produksjonen av biomaterialer mer tilgjengelig, kombinerer forskere ved University of California, Berkeley 2D bioprinting, en robotarm for 3D-montering, og flash-frysing i en metode som en dag kan muliggjøre utskrift av levende vev og til og med hele organer. Ved å skrive ut organer i tynne vevsark, deretter fryse dem og stable dem sekvensielt, forbedrer den nye teknologien overlevelsesevnen til bioceller både under utskrift og under påfølgende lagring.
Biomaterialer har et enormt potensial for fremtidig medisin. 3D-utskrift ved hjelp av en pasients egne stamceller vil bidra til å skape organer for transplantasjon som er fullt kompatible og ikke vil forårsake avvisning.
Problemet er at dagens bioprinting-metoder er trege og ikke skalerer opp særlig godt fordi cellene har vanskelig for å overleve utskriftsprosessen uten veldig tett kontroll av temperaturen og det kjemiske miljøet. Dessuten pålegges ytterligere kompleksitet ved ytterligere lagring og transport av trykte stoffer.
For å overvinne disse problemene bestemte Berkeley-teamet seg for å parallellisere utskriftsprosessen og dele den inn i sekvensielle stadier. Det vil si at i stedet for å skrive ut et helt organ på en gang, skrives vev samtidig ut i XNUMXD-lag, som deretter legges ned av en robotarm for å lage den endelige XNUMXD-strukturen.
Denne tilnærmingen fremskynder allerede prosessen, men for å redusere celledød blir lagene umiddelbart nedsenket i et kryogent bad for å fryse dem. Ifølge teamet optimaliserer dette forholdene betydelig for overlevelse av trykt materiale under lagring og transport.
"For tiden brukes bioprinting hovedsakelig til å lage små volumer av vev," sier Boris Rubinsky, professor i maskinteknikk. "Problemet med 3D-bioprinting er at det er en veldig langsom prosess, så du vil ikke kunne skrive ut noe stort fordi de biologiske materialene vil dø når du er ferdig. En av nyvinningene våre er at vi fryser vevet mens vi skriver det ut, slik at det biologiske materialet bevares."
Teamet innrømmer at denne flerlagstilnærmingen til 3D-utskrift ikke er ny, men dens anvendelse på biomaterialer er nyskapende. Dette gjør at lag kan skrives ut på ett sted og deretter transporteres til et annet for montering.
I tillegg til å lage vev og organer, har denne teknikken andre bruksområder, for eksempel i produksjon av frossen mat i industriell skala.
Studien ble publisert i .
Kilde: 3dnews.ru