Yeni Üç Boyutlu Yazıcılar Karmaşık Biyolojik Dokular Oluşturabilir
Fotoğraf : Khademhosseini tarafından tasarlanan üç boyutlu biyoprinter’ın iki temel bileşeni var: özel bir mikroakışkan çip (resimde) ve bir dijital mikroayna.
UCLA Üniversitesi (University Of California, Los Angeles) Samueli Mühendislik Okulundan bir ekip, çoklu materyallerden terapötik biyo-materyaller inşa etmek için özel olarak uyarlanmış bir 3D (üç boyutlu) yazıcı geliştirdi. Bu gelişme, organ nakli ve diğer ameliyatlarda kullanılmak üzere karmaşık yapay dokuların istek üzerine üretimi yönünde bir adım olabilir.
Çalışmayı yöneten Ali Khademhosseini, “Dokular harika bir şekilde kompleks yapılardır, bu yüzden düzgün çalışan yapay versiyonlarının mühendisliği için karmaşıklıklarını yeniden yaratmalıyız,” diyor. UCLA Samueli Mühendislik Fakültesi’nde Mühendislik Profesörü olan Levi James Knight, Jr. ise “Yeni yaklaşımımız, farklı malzemelerden yapılan karmaşık biyo-uyumlu yapılar inşa etmenin bir yolunu sunuyor.” diyor.
Çalışma Advanced Materials dergisinde yayınlandı.
Teknikte, stereolitografi adı verilen ışık bazlı bir süreç kullanılır ve Doktor Khademhosseini tarafından tasarlanan ve iki temel bileşeni olan özelleştirilmiş bir üç boyutlu (3D) yazıcıdan yararlanılır. Birincisi, her biri farklı bir malzemeyi “basan” çoklu girişlerle, bir bilgisayar çipine benzer, küçük, düz bir platform olan özel olarak üretilmiş bir mikro-akışkan çiptir. Diğer bileşen, her biri bağımsız olarak hareket eden bir milyondan fazla küçük aynadan oluşan bir dizi olan bir dijital mikro-aynadır.
Araştırmacılar, farklı türlerde hidrojelleri kullandılar ve yazıcıdan geçtikten sonra, dokuların büyümesi için iskeleler oluşturdular. Mikro-ayna ışıkları, baskı yüzeyine yönlendirir ve aydınlatılan alanlar, yazdırılan üç boyutlu nesnenin ana hatlarını gösterir. Işık ayrıca malzemelerde oluşacak moleküler bağları da tetikler, bu da jellerin katı maddeye dönüşmesine neden olur. Üç boyutlu nesne yazdırıldığı için, ayna dizisi her yeni katmanın şeklini belirtmek için ışık düzenini değiştirir.
Süreç, otomatik stereolitografik bio-baskı için birden fazla malzeme kullanan ilk işlemdir – sadece bir tip malzeme kullanan geleneksel stereolitografik bio-baskı yöntemine göre bir ilerleme sayılabilir. Cihaz, dört çeşit biyo-mürekkep kullansa da, çalışmanın yazarları, sürecin gerektiği kadar mürekkep sağladığını yazıyor.
Araştırmacılar ilk önce piramitler gibi basit şekiller yapmak için bu yöntemi kullandılar. Daha sonra, kas dokusu ve kas-iskelet bağ dokularının parçalarını taklit eden kompleks üç boyutlu yapıları oluşturdular. Ayrıca, kanserleri incelemek için biyolojik modeller olarak kullanılabilecek tümörleri kan damarları ağları ile taklit eden şekiller bastılar. Elde ettikleri yapıları deney farelerine naklederek ederek test ettiler. Sonuçta yapay doku fare bedeni tarafından kabul edildi.
Kaynak : sciencedaily.com
