Căutând să facă producția de biomateriale mai accesibilă, cercetătorii de la Universitatea din California, Berkeley, combină bioprintarea 2D, o braț robotic pentru asamblare 3D și congelarea instantanee într-o metodă care ar putea permite odată printarea de țesuturi vii și chiar organe întregi. Prin printarea organelor sub formă de foi subțiri de țesut, apoi congelându-le și așezându-le una peste alta, noua tehnologie îmbunătățește supraviețuirea celulelor biotipice atât în timpul printării, cât și în timpul stocării ulterioare.
Biomaterialele au un potențial uriaș pentru medicina viitorului. Printarea 3D cu celulele stem proprii ale pacientului va ajuta la crearea de organe pentru transplant care vor fi complet compatibile și nu vor provoca respingere.
Problema este că metodele actuale de bioprintare sunt lente și nu se scalrează foarte bine, deoarece celulele au dificultăți în a supraviețui procesului de printare fără un control foarte strict al temperaturii și mediului chimic. De asemenea, complexitatea este sporită de stocarea și transportul ulterioare ale țesuturilor imprimate.
Pentru a depăși aceste probleme, echipa din Berkeley a decis să paraleze procesul de printare și să-l împartă în etape secvențiale. Adică, în loc să se printre întregul organ dintr-o dată, țesuturile sunt imprimate simultan în straturi bidimensionale care sunt apoi așezate de un braț robotic pentru a crea structura finală tridimensională.
Această abordare deja accelerează procesul, dar pentru a reduce moartea celulară, straturile sunt imediat scufundate într-o baie criogenică pentru a fi congelate. Conform echipei, aceasta optimizează semnificativ condițiile pentru supraviețuirea materialelor imprimate în timpul stocării și transportului.
„În prezent, bioprintarea este folosită în principal pentru crearea de volume mici de țesut“, spune Boris Rubinstein, profesor de inginerie mecanică. „Problema cu bioprintarea 3D este că este un proces foarte lent, așa că nu poți imprima nimic mare, deoarece materialele biologice vor muri până când ai terminat. Una dintre noutățile noastre este că înghețăm țesutul pe măsură ce îl imprimăm, astfel încât materialul biologic să se păstreze.”
Echipa recunoaște că o astfel de abordare stratificată a imprimării 3D nu este nouă, dar aplicarea ei la biomateriale reprezintă o inovație. Acest lucru permite imprimarea straturilor într-un loc, iar apoi transportarea acestora în altul pentru asamblare.
Pe lângă fabricarea de țesuturi și organe, această tehnică are și alte aplicații, de exemplu, în producția de alimente congelate la scară industrială.
Studiul a fost publicat în .
Sursa: 3dnews.ru
