İçerik
- Biyo Baskı Nasıl Çalışır?
- Bir Çip Üzerine Biyolojik Baskı
- Biyolojik Baskı ve Kemik Greftleri
- Biyolojik Baskı ve Yenileyici Cilt ve Doku
- Biyolojik Baskı Kan Damarları
Biyo Baskı Nasıl Çalışır?
Bir 3B yazıcı, yazdırdığı her şeye derinlik sağlayabilir ve bir biyo yazıcı bunu, bir nesne oluşturmak için canlı hücreler, sentetik yapıştırıcı ve kolajen yapı iskeleleri gibi biyomateryalleri katmanlar halinde dağıtarak yapar. Bu işleme, eklemeli üretim adı verilir - yazıcıya beslenen malzemeler, bir 3B nesne oluşturmak için çıktıklarında katılaşır.
Ancak, malzemeleri bir 3D yazıcıya yerleştirip bir düğmeye basmak kadar basit değil. Katmanlı üretim aşamasına geçmek için, yazıcının bir plan - oluşturmaya çalıştığı şeyin bilgisayar tarafından oluşturulmuş bir görüntüsünü alması gerekir. Ardından, nesne için kullanmak istediğiniz malzemeler yazıcıya beslenir. Yazıcı, istediğiniz nesneyi yeniden oluşturmak için katmanlar halinde verdiğiniz malzemeleri yazdırırken verdiğiniz dijital dosyayı okur. Her katman soğuyacak ve birbirine yapışacak (kolajen, yapıştırıcı veya bazı durumlarda sadece hücrelerin kendisi sayesinde) tek bir katı, sabit parça oluşturacaktır.
Canlı hücrelerin (genellikle bioink olarak adlandırılır) bir biyo yazıcıya beslenmesini sağlamak için, araştırmacıların izleyebileceği çeşitli yollar vardır. Birincisi, biyo baskı yaptıkları hastadan doğrudan alınabilir. Veya, araştırma amacıyla kullanılıyorsa veya hastanın kendi hücrelerini kullanamadığı durumlarda, dokuları yeniden oluşturmak için biyo-baskı için gereken hücre türü için manipüle edilebildikleri için yetişkin kök hücreler kullanılabilir.
Bir biyo-yazıcının kullandığı plan, genellikle hastanın taramasıdır. Bu, biyo yazıcının dokuyu oluşturmak veya yazdırmak için taramaya başvurarak ve ince, hassas katmanlar kullanarak dokuyu yeniden oluşturmasına olanak tanır.
Bir Çip Üzerine Biyolojik Baskı
3D biyoyazının şu anda bilimsel ve tıbbi topluluklarda kullanılma yollarından biri rejeneratif tıbbı test etmektir. Harvard'daki Wyss Enstitüsünde araştırmacılar, bir çip üzerine basılmış canlı insan hücrelerinin damarlanmış dokularını üretebilen bir 3D biyo yazıcı geliştirdiler. Bu dokuyu, onu bir vasküler kanala bağlamak için bir çip üzerinde kullanırlar, bu da araştırmaların, büyümeyi ve gelişmeyi izlemek için doku besinlerini vermesini sağlar.
Bir çip üzerinde doku büyütme yeteneği, araştırmacıların ilaç testinin yanı sıra rejeneratif tıpta yeni teknikleri incelemelerine yardımcı olur. Araştırmacılar, 3D biyo yazıcı kullanarak çip oluşturmanın farklı yöntemlerini de inceleyebilirler. Bir başarı, araştırma ve veri toplama amaçlı sensörlerle bir çip üzerinde bir kalp oluşturmaktı. Bu, daha önce hayvan testleri veya başka önlemler gerektirmiş olabilir.
Biyolojik Baskı ve Kemik Greftleri
Tıp pratiği söz konusu olduğunda, insan boyutuna göre ölçeklendirilmiş biyo-baskılı organlar oluşturmada öğrenilecek ve test edilecek çok şey var. Ancak kemikler ve onları çevreleyen eklemlerle ilgili sorunları düzeltmek için kemik grefti alanında olduğu gibi büyük adımlar atılıyor.
En kayda değer ilerleme, Galler'deki Swansea Üniversitesi'ndeki araştırmacılardan geliyor. Ekibin biyo yazıcıları, yenileyici ve dayanıklı bir malzeme kullanarak ihtiyaç duyulan belirli şekillerde yapay kemik malzemeleri oluşturabilir. İrlanda'nın Dublin kentindeki AMBER Science Foundation İrlanda ve Trinity College'daki araştırmacılar, tümör rezeksiyonları, travma ve enfeksiyonun yanı sıra genetik kemik deformitelerinin neden olduğu kusurlara yardımcı olmak için kemik materyalinin 3D biyo-baskısını desteklemek için bir süreç oluşturdu.
İngiltere'deki Nottingham Üniversitesi de bu tıp alanında kazanımlar elde etti, değiştirdikleri kemiğin bir kopyasını biyo-baskı ve kök hücrelerle kapladı. İskele gövde içine yerleştirilmiştir. Zamanla kök hücreler yardımıyla tamamen yeni bir kemikle değiştirilir.
Biyolojik Baskı ve Yenileyici Cilt ve Doku
Cilt, makinenin basarken katman oluşturma yeteneği nedeniyle biyo-baskı için başarılı bir tıp alanıdır. Deri, her katmanın içinde farklı hücrelerden oluşan çok katmanlı bir organ olduğundan, araştırmacılar zamanla biyo-baskının dermis ve epidermis gibi cilt katmanlarının çoğaltılmasına yardımcı olabileceği konusunda umutlular.
Kuzey Carolina'daki Wake Forest School of Medicine'deki araştırmacılar, yara bakımı ve iyileşmeye yardımcı olmak için hasat etmek için yeterince hasarsız deriye sahip olmayan kurbanları yakmak söz konusu olduğunda bunu yakından inceliyorlar. Bu durumda, biyo yazıcı, daha sonra hasta üzerinde kullanılabilecek yeni cilt oluşturmaya yardımcı olmak için o hastanın yara bilgilerini bir tarayıcıdan alır (gerekli derinlik ve hücre tipleri dahil).
Pennsylvania Eyalet Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, dizlerdeki ve vücuttaki aşınma ve yıpranma ile yaygın olarak yıpranan diğer bölgelerdeki dokuyu ve ayrıca organ sağlığı için gerekli olan deri ve diğer sinir sistemi dokularını onarmaya yardımcı olmak için kıkırdak oluşturabilen 3D biyo-baskı üzerinde çalışıyorlar. .
Biyolojik Baskı Kan Damarları
Bir biyo yazıcı kullanarak kan damarlarını yeniden oluşturma yeteneği, yalnızca bunları doğrudan bir hastaya nakledebilme olasılığında değil, aynı zamanda ilaç testi ve kişiselleştirilmiş tıp için de yararlıdır. Brigham ve Kadın Hastanesindeki araştırmacılar, kan damarı görevi gören agaroz lifleri basarak bu tıp alanında kazanımlar elde ettiler. Araştırmacılar, bu biyolojik olarak basılmış kan damarlarının mevcut bir yapının etrafında çözülmek yerine hareket edecek ve daha büyük ağlar oluşturacak kadar güçlü olduğunu keşfettiler.
Verywell'den Bir Söz
Biyolojik baskıdan kaynaklanan araştırma büyüleyici ve kemikler, deri, kan damarları, kıkırdak ve hatta organları biyoprint yapma becerisinden elde edilen bilgi ve kazanımlarda büyük bir ilerleme olsa da, birçok insandan önce yapılacak çok daha fazla ilerleme var. Bu uygulamalardan bazıları tıbba uyarlanmıştır.
Yine de bazıları diğerlerinden daha erken hazır olabilir. Biyolojik baskı ve cilt araştırmacısı durumunda, savaşta yoğun yanıklar yaşayan askerler için bilimin beş yıl içinde hazır olmasını umuyor. İnsanların kullanması için organların yeniden oluşturulması gibi diğer biyo-baskı alanlarının hala geliştirilmeye devam edecek bir yolu var.
Vücudun süreçlerini taklit etmek ve vücudun daha büyük sistemi içindeki belirli ilaçların etkileşimini gözlemlemek söz konusu olduğunda, biyo-baskı, veri toplamanın yanı sıra insan vücudunun belirli maddelerle nasıl etkileşime girdiğini görmenin invazif olmayan yollarını da açmıştır. hasta için daha kişiselleştirilmiş ilaç ve daha az yan etki.