V snahe sprístupniť výrobu biomateriálov výskumníci z Kalifornskej univerzity v Berkeley kombinujú 2D biotlač, robotické rameno na 3D montáž a bleskové zmrazenie v metóde, ktorá by jedného dňa mohla umožniť tlač živého tkaniva a dokonca celé orgány. Tlačením orgánov na tenké hárky tkaniva, ich následným zmrazením a postupným ukladaním na seba, nová technológia zlepšuje životnosť biobuniek počas tlače aj počas následného skladovania.
Biomateriály majú obrovský potenciál pre budúcu medicínu. 3D tlač s použitím vlastných kmeňových buniek pacienta pomôže vytvoriť orgány na transplantáciu, ktoré sú plne kompatibilné a nespôsobia odmietnutie.
Problém je v tom, že súčasné metódy biotlače sú pomalé a nezväčšujú sa veľmi dobre, pretože bunky majú problém prežiť proces tlače bez veľmi prísnej kontroly teploty a chemického prostredia. Ďalšia zložitosť je tiež spôsobená ďalším skladovaním a prepravou potlačených látok.
Na prekonanie týchto problémov sa tím z Berkeley rozhodol paralelne zladiť proces tlače a rozdeliť ho na postupné kroky. To znamená, že namiesto tlače celého orgánu naraz sa tkanivá súčasne tlačia v 2D vrstvách, ktoré sa potom položia robotickým ramenom, aby sa vytvorila konečná 3D štruktúra.
Tento prístup už urýchľuje proces, ale na zníženie bunkovej smrti sa vrstvy okamžite ponoria do kryogénneho kúpeľa, aby sa zmrazili. Podľa tímu to výrazne optimalizuje podmienky pre prežitie tlačených materiálov počas skladovania a prepravy.
„V súčasnosti sa biotlač používa hlavne na vytváranie malých objemov tkaniva,“ hovorí Boris Rubinsky, profesor strojárstva. „Problém s 3D biotlačou je, že je to veľmi pomalý proces, takže nebudete môcť vytlačiť nič veľké, pretože biologické materiály odumrú, kým skončíte. Jednou z našich inovácií je, že tkanivo pri tlači zmrazíme, takže biologický materiál zostane zachovaný.“
Tím priznáva, že tento viacvrstvový prístup k 3D tlači nie je nový, no jeho aplikácia na biomateriály je inovatívna. To umožňuje vytlačiť vrstvy na jednom mieste a potom ich preniesť na iné miesto na zostavenie.
Okrem vytvárania tkanív a orgánov má táto technika aj iné využitie, napríklad pri výrobe mrazených potravín v priemyselnom meradle.
Štúdia bola publikovaná v r .
Zdroj: 3dnews.ru