Bioprinter

Bioprinter özel bir 3B yazıcı türüdür. Bilgisayar kontrollü doku mühendisliği temelinde, doku veya biyo-diziler üretebilirler. Gelecekte, onların yardımıyla organ ve yapay canlılar üretmek mümkün olacaktır.

Biyolojik yazıcı nedir?

Bioprinters, biyolojik doku ve organların canlı hücrelere aktarılarak üç boyutlu olarak basılması için teknik cihazlardır. Bu 3 boyutlu baskı alanı hala deneysel bir aşamadadır ve esas olarak üniversitelerde bilimsel çalışmalarda incelenmektedir. Amaç, tıbbi tedavide kullanılabilecek fonksiyonel yedek doku ve organlar üretme imkanı yaratmaktır.

Biyolojik yazıcı için kullanılan terim, biyoyazıcı olarak adlandırılır. Biyolojik baskı, hedef doku veya hedef organın temel bileşimi ile başlar. Biyolojik yazıcı yalnızca bir laboratuvar ortamında kullanılır. Özel 3D yazıcı, sonuç olarak bir baskı kafası aracılığıyla ince hücre katmanlarını depolar ve oluşturur. Bunu yapmak için, biyo yazıcının kafası sola, sağa, yukarı veya aşağı hareket eder.

Biyolojik yazıcılar, organik malzemeler oluşturmak için biyo-mürekkep veya biyo-işlem günlükleri kullanır. Bunlar, canlılardan alınan hücrelere sahip biyopolimerler ve% 90'a kadar su içeren hidrojeldir. Akış özelliği tam olarak hesaplanmalıdır. Bir yandan şırıngaların kanüllerinin tıkanmaması için kütlenin yeterince sıvı olması, diğer yandan hedefin yapısının dayanıklı olması için yeterince sağlam olması gerekir.

Biyolojik baskı için diğer kullanımlar arasında nakiller, cerrahi tedavi, doku mühendisliği ve rekonstrüktif cerrahi yer alır.

Şekiller, türler ve türler

Şu anda, biyo yazıcılar yalnızca ticari sektörde çok ara sıra kullanılıyor. Biyolojik baskı geliştirme aşamasında olduğundan, olgun biyo yazıcı türleri veya türleri şu anda doğrulanmamıştır. Ancak prensip olarak, herhangi bir 3D yazıcı biyo-baskı için kullanılabilir. Bu amaçla, genellikle kullanılan PVC tozunun uygun hücreler ile değiştirilmesi gerekir. Normal mürekkep püskürtmeli yazıcılardan biyo yazıcılar geliştirmenin mümkün olduğu yöntemler de test edilmektedir.

Biyo-mürekkep yüksek gereksinimleri karşılamalıdır. Örneğin, klinik amaçlar için kullanılacak her madde katı uluslararası gereklilikleri karşılamalıdır. Biyolojik baskıda kullanılmadan önce, bu tür maddeler yıllarca teste tabi tutulmalıdır.

Yapı ve işlevsellik

Bir biyo yazıcının işlevselliği, normal bir 3D yazıcının işlevsel ilkesine çok benzer. Kalıplar bir ekstrüder kullanılarak oluşturulur. Bununla birlikte, geleneksel 3D yazıcılarda olduğu gibi PVC tozu kullanılmaz, ancak genellikle aljinat bazlı bir polimer jel kullanılır.

Pratikte ara sıra kullanılan mevcut biyoyazıcılar, her biri 10.000 ila 30.000 ayrı hücre içeren damlacıklar üretir. Bu bireysel hücrelerin organizasyonu, karşılık gelen büyüme faktörleri temelinde fonksiyonel doku yapıları oluşturmak için bir araya gelmelidir.

Biyo yazıcılar, kesin baskı için sıcaklık kontrolü gerektirir. Mevcut biyo-yazıcılar mekansal olarak çok büyüktür ve genişliği, uzunluğu ve yüksekliği birkaç metre olabilir. Şırıngaların pistonları, genellikle yazıcının dışında bulunan bir bilgisayar aracılığıyla kontrol edilir. Bunun temeli, bir 3D modelin dijital olarak mevcut verileridir. Biyo-mürekkep sekiz adede kadar püskürtme memesinden çıkarılır ve amaçlanan yapı bir platform üzerine inşa edilir.

Tıp ve sağlık yararları

Prensip olarak, biyo yazıcılar özellikle üç alanda kullanılacaktır: tıpta, gıda endüstrisinde ve sentetik biyolojide. Tıpta biyo yazıcıların cerrahi tedavi, rekonstrüktif cerrahi, organ bağışı ve nakil alt alanlarında kullanılması düşünülebilir ve planlanmıştır.Özellikle biyo yazıcılardan alınan organlarda büyük bir avantaj belirgindir: nakil için amaçlanan vücuda tam uyum. Bu şekilde alıcı vücuda uygun uygun bir verici organ arayışı durdurulabilir.

Rekonstrüktif cerrahide basitleşme ve iyileşme beklenir. Burada, hücrelerin hastadan kulaklar, parmaklar ve dizler gibi vücudun farklı bölgelerinden alındığı prosedürler düşünülebilir. Bu hücreler bir laboratuvarda çoğaltılır. Daha sonra biyopolimer eklenir. Biyolojik yazıcı teorik olarak böyle bir süspansiyondan bir transplant oluşturabilir. Bu hasta için kullanılır. Vücudun kendi hücreleri daha sonra zamanla biyopolimeri parçalar. Özel avantaj, vücudun nakli reddetmemesi olabilir. Dahası, böyle bir nakil vücutla birlikte büyüyebilir. Bu olumlu özelliğin nedeni, implantın hastanın büyüme kontrolü ile bağlantılı olmasıdır.

Tıpta biyo yazıcıların kullanımına ilişkin araştırma alanı büyümeye devam ediyor. Şu anda, burun gibi kıkırdaktan greft yapmak çok düşünülebilir. Vücut organlarının üretimi daha eleştirel görülür. Özellikle, organları beslemek için gereken kılcal damarların sayısı şu anda gerekli doğrulukla hayal edilemez. Başka bir sorun, vücut organları gibi karmaşık yapılarda, farklı işlevleri yerine getirebilmek için farklı hücrelerin birbirleriyle koordine edilmeleri ve iletişim kurmaları gerekmesinden kaynaklanabilir.

Biyo yazıcılar, gıda endüstrisinde et üretmek için de kullanılabilir. Kendi ifadelerine göre, ilk şirketler bu tür ürünleri zaten başarıyla basmışlardır. Bunlar lezzetli ve kesimden daha ucuz olmalı. Bununla birlikte, biyo-baskı ile basılan et şu anda mağazalarda bulunmamaktadır.