3D Baskı ile Beyin ve Akciğer gibi Süper Yumuşak Yapıları Çoğaltabilmek Mümkün mü?
Fotoğraf : Tek bir birimin (ünite) yapısı; sekiz birimin nasıl bir arada bulunduğu; basılı ve kümelenmiş sekizli ünite yapısının iki görünümü.
Yeni 3D ( üç boyutlu ) baskı tekniği, araştırmacılara, doku onarımı (yenilenmesi) ya da organların kopyalanmasında (taklit edilmesi) kullanılabilecek biyolojik yapıları çoğaltmaları için olanak sağlıyor.
Londra Imperial Üniversitesi’nden araştırmacılar, kriyojenik (soğutma) ve 3D baskı tekniklerini kullanarak üç boyutlu yapıları oluşturabilmek için yeni bir yöntem geliştirdiler.
Bu yöntem, daha önceki araştırmalar üzerine kurulu olmasıyla birlikte akciğerler ve beyin gibi organların mekanik özelliklerini taklit edebilmek için yeteri kadar yumuşak yapılar oluşturabilen ilk yöntemdir. Araştırmacılar tarafından geliştirilen bu teknik, Scientific Reports dergisinde yayımlandı.
Vücuttaki dokuların yapısının ve yumuşaklığının uyuşabilmesi, bu yapıların, hasarlı dokuların yeniden büyümeye teşvik edildiği doku rejenerasyonu için bir kalıp görevi görebilecek yapı iskeleleri oluşturmak için tıbbi prosedürlerde kullanılabileceği anlamına gelmektedir.
Hasar görmüş dokuları, hücreleri olan gözenekli yapı iskeleleri ekleyerek ve onları büyümeye teşvik ederek onarmak, vücudun yeni dokuyu kabul etmemesi gibi doku değişimi ve naklini etkileyen olaylar olmaksızın vücudun iyileşmesine olanak sağlar.
Yapı iskeleleri kullanımı yaygın hale gelmektedir ve pek çok uygulamada çeşitlilik kazanmaktadır. Ancak bu yeni teknik, insan vücudundaki en yumuşak dokulara benzeyen ve yenilenmenin desteklenmesine yardımcı olabilecek süper yumuşak yapı iskeleleri oluşturmasından dolayı önemlidir. Özellikle, beyin ve omuriliğe dahil olan nöronal hücrelerin aşılanmasında potansiyel olabilir.
Araştırmacılar, 3D baskılı yapıları, deride bağ dokusu oluşturan dermal fibroblast hücreler ile aşılayarak test ettiler ve bunun başarılı bir bağlanma ve hayatta kalma olduğunu buldular. Daha önceki araştırmaların yanında bu başarı, farklı hücrelere dönüşebilme yeteneklerinden dolayı tıbben heyecan verici olan kök hücrelerin başarılı bir şekilde büyümesi için daha ileri olasılıkların önünü açabilir.
Ayrıca bu teknik, vücut parçalarının ve hatta bütün organların kopyalarını oluşturmak için kullanılabilir. Bütün bunlar bilim insanlarına, canlı nesneler üzerinde mümkün olmayan deneyler yürütmeleri için olanak sağlayarak inanılmaz derecede faydalı olmaktadır. Hatta, tıbbi eğitim ile hayvan vücutları için ihtiyaçları değiştirerek cerrahi uygulamada kullanılabilir.
Imperial Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü’ndeki araştırmacılardan biri olan Zhengchu Tan, ‘’ Şu anda, boyutları birkaç santimetrelik yapılar elde ettik. Fakat aslında, bu tekniği kullanarak bütün organların kopyalarını oluşturmak istiyoruz.’’ dedi.
Bu teknikte, hidrojel mürekkebi 3D yazıcıdan çıktığı için onu hızlıca soğutmak amacıyla katı karbondioksit (kuru buz) kullanılmaktadır. Oluşan jel çözüldükten sonra vücut dokuları kadar yumuşak bir haldedir, ancak kendi ağırlığı altında çökmezler. Bu durum geçmişte benzer teknikler için problem oluşturmuştur.
Imperial Üniversitesi Biyomühendislik Bölümü’ndeki araştırmacılardan biri olan Dr. Antonio Elia Forte, ‘’ Kriyojenik, bu teknolojinin özgün tarafıdır. Polimerizasyonu tetiklemek ve kendi şekillerini koruyabilen süper yumuşak nesneler oluşturmak için sıvı ve katı arasındaki faz değişimini kullanır. Bu durum, bu teknolojinin olası kullanım alanlarının çok çeşitli olduğu anlamına gelmektedir.
Kaynak : phys.org
