ในความพยายามที่จะทำให้การผลิตวัสดุชีวภาพเข้าถึงได้มากขึ้น นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์กำลังรวมการพิมพ์ทางชีวภาพแบบ 2 มิติ แขนหุ่นยนต์สำหรับการประกอบแบบ 3 มิติ และการแช่แข็งแบบแฟลชในวิธีที่วันหนึ่งอาจอนุญาตให้มีการพิมพ์เนื้อเยื่อที่มีชีวิตและแม้กระทั่ง อวัยวะทั้งหมด ด้วยการพิมพ์อวัยวะลงในเนื้อเยื่อแผ่นบางๆ จากนั้นแช่แข็งและเรียงซ้อนกันตามลำดับ เทคโนโลยีใหม่นี้ช่วยเพิ่มความอยู่รอดของไบโอเซลล์ทั้งในระหว่างการพิมพ์และระหว่างการเก็บรักษาในภายหลัง
วัสดุชีวภาพมีศักยภาพมหาศาลสำหรับการแพทย์ในอนาคต การพิมพ์ 3 มิติโดยใช้สเต็มเซลล์ของผู้ป่วยจะช่วยสร้างอวัยวะสำหรับการปลูกถ่ายที่เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์และจะไม่ทำให้เกิดการปฏิเสธ
ปัญหาคือวิธีการพิมพ์ทางชีวภาพในปัจจุบันช้าและขยายขนาดได้ไม่ดีนัก เนื่องจากเซลล์มีช่วงเวลาที่ยากลำบากในการมีชีวิตรอดจากกระบวนการพิมพ์โดยไม่มีการควบคุมอุณหภูมิและสภาพแวดล้อมทางเคมีอย่างเข้มงวด นอกจากนี้ ความซับซ้อนเพิ่มเติมยังถูกกำหนดโดยการจัดเก็บและการขนส่งผ้าพิมพ์เพิ่มเติม
เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ ทีม Berkeley จึงตัดสินใจวางกระบวนการพิมพ์แบบขนานและแบ่งออกเป็นขั้นตอนตามลำดับ นั่นคือ แทนที่จะพิมพ์อวัยวะทั้งหมดพร้อมกัน เนื้อเยื่อจะถูกพิมพ์พร้อมกันในเลเยอร์ 2 มิติ ซึ่งจากนั้นจะถูกวางโดยแขนหุ่นยนต์เพื่อสร้างโครงสร้าง 3 มิติขั้นสุดท้าย
วิธีการนี้ช่วยเร่งกระบวนการให้เร็วขึ้น แต่เพื่อลดการตายของเซลล์ ชั้นต่างๆ จะถูกแช่ในอ่างแช่แข็งทันทีเพื่อแช่แข็ง ทีมงานกล่าวว่าสิ่งนี้ช่วยปรับเงื่อนไขเพื่อความอยู่รอดของวัสดุพิมพ์ระหว่างการจัดเก็บและการขนส่งได้อย่างมาก
“ในปัจจุบัน การพิมพ์ทางชีวภาพส่วนใหญ่จะใช้เพื่อสร้างเนื้อเยื่อปริมาณเล็กน้อย” Boris Rubinsky ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลกล่าว “ปัญหาของการพิมพ์ทางชีวภาพ 3 มิติคือกระบวนการนี้ช้ามาก ดังนั้นคุณจะไม่สามารถพิมพ์อะไรใหญ่ๆ ได้เพราะวัสดุทางชีวภาพจะตายเมื่อคุณทำเสร็จแล้ว นวัตกรรมอย่างหนึ่งของเราคือการแช่แข็งเนื้อเยื่อในขณะที่เราพิมพ์ ดังนั้นวัสดุทางชีวภาพจึงถูกเก็บรักษาไว้"
ทีมงานยอมรับว่าวิธีการพิมพ์ 3 มิติแบบหลายชั้นนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่การประยุกต์ใช้กับวัสดุชีวภาพถือเป็นนวัตกรรม ช่วยให้สามารถพิมพ์เลเยอร์ต่างๆ ได้ในที่เดียว จากนั้นจึงขนส่งไปยังอีกที่หนึ่งเพื่อประกอบ
นอกจากการสร้างเนื้อเยื่อและอวัยวะแล้ว เทคนิคนี้ยังนำไปประยุกต์ใช้อื่นๆ ได้ เช่น ในการผลิตอาหารแช่แข็งในระดับอุตสาหกรรม
การศึกษาถูกตีพิมพ์ใน .
ที่มา: 3dnews.ru