ساخت پرینتر سه‌بعدی با قابلیت تولید بافت زیستی پیچیده

به گزارش گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا از UCLA، این دستگاه می‌تواند به پیشرفت داروهای بازسازی‌کننده کمک کند. مهندسان زیستی دانشگاه میو‌سی‌ال‌ای موفق به توسعه یک تکنیک شده‌اند که از یک پرینتر سه‌بعدی خاص استفاده می‌کند تا از مواد مختلف مواد زیستی درمانی تولید کند. این پیشرفت می‌تواند گامی به سوی چاپ بافت مصنوعی پیچیده برای استفاده در پیوند اعضا و جراحی‌های دیگر باشد.

علی خادم حسینی، سرپرست این پژوهش، گفت: «بافت‌های بدن به شدت پیچیده هستند بنابراین برای ساخت نسخه‌های مصنوعی از آنها که قادر به کار کردن هم باشد، باید پیچیدگی آنها را بازسازی کنیم».

وی افزود: «رویکرد جدید ما راه جدیدی برای ساخت ساختارهای پیچیده و سازگار با محیط زیست از مواد مختلف ارائه می‌دهد».

در این روش از یک فرآیند مبتنی بر نور به نام «استریولیتوگرافی» استفاده می‌شود. استریولیتوگرافی یا سنگ‌چاپ سه‌بعدی یکی از روش‌های مدل‌سازی سه‌بعدی سریع است که در صنعت نمونه‌سازی سریع انقلابی به پا کرد.

همچنین در این روش از یک پرینتر سه‌بعدی سفارشی که توسط خادم حسینی ساخته شده است، استفاده می‌شود. این پرینتر دو ترکیب کلیدی دارد که یکی از آنها یک تراشه میکروسیالی است که به طور سفارشی ساخته شده است.

یک میکروسیال یک پلت‌فرم صاف و کوچک است که از نظر اندازه شبیه به یک تراشه کامپیوتری است. این تراشه دارای چند ورودی مختلف است که هر کدام مخصوص پرینت کردن ماده متفاوتی است.

ترکیب دیگر این پرینتر یک میکروآینه دیجیتال است که درواقع مجموعه‌ای متشکل از یک میلیون آینه کوچک است که هر کدام به صورت مستقل حرکت می‌کنند.

دانشمندان برای این کار از انواع مختلف هیدروژل استفاده کردند؛ هیدروژل پس از عبور از پرینتر، داربست‌هایی برای رشد بافت تولید می‌کند.

این میکروآینه‌ها نور را به سوی سطح پرینت‌شده هدایت می‌کند و مناطق روشن نشان‌دهنده طرح کلی شی است که در حال پرینت شدن است. نور همچنین موجب ایجاد پیوندهای مولکولی در مواد می‌شود که این باعث می‌شود ژل‌ها تبدیل به ماده جامد شوند.

وقتی که شی سه‌بعدی پرینت شد، آینه‌‌ها الگوی نوری را تغییر می‌دهند تا شکل هر لایه جدید را نشان دهند. در این فرآیند برای اولین بار از مواد چند منظوره برای پرینت زیستی استریولیتوگرافی استفاده شد؛ در این روش تنها از یک نوع ماده استفاده می‌شود.

درحالی که دستگاه‌های قبلی تنها از چهار جوهر زیستی استفاده می‌کردند اما محققان در این مطالعه موفق شدند به هر تعدادی که لازم داشتند از جوهرهای زیستی استفاده کنند.

مترجم: هانا حیدری