چاپ زیستی سه بعدی تکنیکی است برای ساخت ارگان ها و بافت های مصنوعی، که از نظر بیولوژیکی بافت همتای خود را شبیه سازی می کنند. این تکنولوژی برای ترمیم و جایگزینی بافت ها/ارگان های آسیب دیده یا نکروز شده بسیار با اهمیت است. همچنین این تکنیک پتانسیل برآوردن نیازهای مربوط به پیوند اعضا و فراهم کردن یک بستر جدید برای تست داروها و مطالعات مربوط به مورفوژنسیس بافت ها را دارا می باشد.در این تکنولوژی، ساختارهای سه بعدی متشکل از هیدروژل هایی که ماتریس خارج سلولی را شبیه سازی می کنند، با قرارگیری لایه به لایه مواد بیولوژیک، فاکتورهای بیوشیمیایی و سلول های زنده شکل می گیرند. یکی از چالش های چاپ زیستی سه بعدی، دستیابی به وضوح بالا می باشد که برای ایجاد ساختارهای لوله ای شکل توخالی لازم هستند، زیرا قطر داخلی آن ها بسیار کوچک است (برای مثال در مویرگ ها و عروق کوچک 20-8 میکرومتر می باشد).
اخبار علمی
بعد چهارم: ساخت عروق خونی مصنوعی با چاپ زیستی چهاربعدی
چاپ زیستی چهار بعدی تکنولوژی ای است که اخیرا بر پایه چاپ زیستی سه بعدی توسعه یافته است؛ که در آن از مواد زیستی حساس به تحریک برای ساخت سازه هایی استفاده می شود که با اعمال تحریک به شکل از پیش تعیین شده تغییر شکل می دهند. در گذشته، ابتدا پلیمرهای تغییرشکل دهنده قرار داده می شدند و سپس سلول ها بر روی آنها قرار می گرفتند. به علاوه، اکثر هیدروژل های ساخته شده از متاکریلات های حساس به دما که برای این منظور مورد استفاده قرار می گرفتند، نیاز مربوط به زیست سازگاری یا زیست تخریب پذیری را برآورده نمی کردند.
پروفسور Ionov و همکارانش اخیرا پژوهشی با عنوان "روش ساخت زیستی چهار بعدی پیشرفته بر پایه پرینت همزمان جوهر زیستی پلیمر-سلول به منظور ساخت هیدروژل های بیوپلیمری تغییر شکل دهنده" را در مجله Advanced materials گزارش داده اند. این روش امکان ساخت ساختارهای لوله ای خود تا شونده توخالی را با قابلیت کنترل قطر و شکل با وضوحبالا فراهم می آورد.
به منظور ثابت نمودن مفهوم، هیدروژل های آلژینات و هیالورونیک اسید متاکریلاته شده همراه با سلول های استرومای مغز استخوان مورد استفاده قرار گرفتند. این پلیمرها نسبت به یون کلسیم حساس بوده و با یک گرادیان مشخص از غلظت آن اتصال عرضی شده و امکان تغییر شکل بازگشت پذیر را فراهم می نماید. با استفاده از این روش، قطر لوله های کمتر از 20 میکرومتر که با سایر روش های موجود قابل حصول نمی باشد بدست آمده است. به علاوه، این فرایند هیچ اثر منفی ای بر زنده مانی سلول های پرینت شده نداشته، به طوری که سلول ها پس از 7 روز نیز هیچ کاهشی در زنده مانی از خود نشان ندادند.
محققان گروه امیدوارند که روش آن ها برای ساخت هندسه های مشخص تغییر شکل دهنده حاوی سلول با هدف کاربردهای مهندسی بافت و پزشکی بازساختی مورد استفاده قرار گیرد.
مترجم: مجید حلوایی
نظر دادن