چاپ سه بعدی به طور فزاینده ای اجازه تولید مستقیم دیجیتال (DDM) از طیف گسترده ای از اقلام پلاستیکی و فلزی را می دهد. اگرچه این امر به خودی خود ممکن است انقلابی در تولید ایجاد کند ، اما بسیار حیرت انگیزتر توسعه اخیر چاپگرهای زیستی است. اینها با تولید لایه به لایه سلولهای زنده ، به طور مصنوعی بافت زنده را می سازند. در حال حاضر تمام چاپگرهای زیستی تجربی هستند. با این حال، در آینده ، چاپگرهای زیستی می توانند در پزشکی به عنوان عنصر دیگری از همگرایی جدید صنعتی، انقلابی ایجاد کنند.

چاپگرهای زیستی ممکن است در پیکربندی های مختلف ساخته شوند. با این حال، همه چاپگرهای زیستی سلول ها را از یک هد چاپگر که به چپ و راست ، عقب و جلو و بالا و پایین حرکت می کند، تا سلول ها دقیقاً در مکان مورد نیاز قرار گیرند.بهره می برد. در طی چند ساعت ، این اجازه را می دهد که یک جسم آلی در لایه های بسیار نازک ساخته شود.

در اکثر چاپگرهای زیستی علاوه بر خروجی سلول ها، ژل قابل حل نیز برای حمایت.و محافظت از سلول ها هنگام چاپ، تولید می شود. یک طرح احتمالی برای چاپگر زیستی در آینده در تصویر دیده می شود. در اینجا در آخرین مراحل چاپ قلب جایگزین انسان نشان داده شده است.

چاپگرهای زیستی پیشرو

چندین چاپگر زیستی آزمایشی در حال حاضر ساخته شده است. به عنوان مثال ، در سال 2002 پروفسور ماكوتو ناكامورا دریافت كه قطرات جوهر در چاپگر جوهر افشان استاندارد تقریباً به اندازه سلولهای انسان است. بنابراین او تصمیم گرفت این فناوری را تطبیق دهد. و تا سال 2008 یک بیو چاپگر فعال ایجاد کرده است که می تواند لوله زیستی مشابه رگ خونی را چاپ کند.

با گذشت زمان، پروفسور ناکامورا امیدوار است که بتواند تمام اعضای بدن انسان را که برای پیوند آماده هستند چاپ کند. می توانید در اینجا درباره این کار پیشگامانه بیشتر بدانید یا این پیام را از پروفسور ناکامورا بخوانید. فیلم زیر ساخت بیولوژیکی بخشی از لوله های زیستی را با استفاده از فناوری جوهر افشان اصلاح شده در زمان واقعی نشان می دهد.

لینک ویدیو

یکی دیگر از پیشگامان چاپ زیستی ارگانوو است. این شرکت توسط یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور گابور فورگاس از دانشگاه میسوری تاسیس شد و در مارس 2008 موفق به چاپ مجدد عروق خونی عملکردی و بافت قلب با استفاده از سلول های به دست آمده از مرغ شد. کارهای آنها متکی به نمونه اولیه چاپ زیستی با سه هد چاپی بود. دو مورد اول از این سلولهای قلبی و اندوتلیال خروجی ، در حالی که مورد سوم داربست کلاژن را توزیع می کند – که در حال حاضر اصطلاحاً “کاغذ زیستی” نامیده می شود – برای حمایت از سلول ها در هنگام چاپ.

چاپگرهای زیستی

از سال 2008 ، ارگانوو با شرکتی به نام Invetech در ایجاد یک چاپگر زیست تجاری به نام NovoGen MMX همکاری کرده است. این چاپگر با spheroids bioink پر شده است که هر کدام شامل یک جمع ده ها هزار سلول است. NovoGen برای ایجاد خروجی خود، ابتدا یک لایه از کاغذهای زیستی پایه آب را تهیه می کند..که از کلاژن ، ژلاتین یا هیدروژل های دیگر ساخته شده است.

سپس اسفروئیدهای Bioink به این ماده پایه آب تزریق می شوند. همانطور که در زیر نشان داده شده است، متعاقباً لایه های بیشتری برای ساختن جسم نهایی اضافه می شوند. به طرز شگفت انگیزی، طبیعت سپس این کار را بر عهده می گیرد.و کروی های bioink به آرامی با هم ترکیب می شوند. وقتی این اتفاق می افتد، بیو کاغذ حل شده یا در غیر این صورت برداشته می شود. در نتیجه یک قسمت یا بافت نهایی بیو پرینت باقی می ماند.

لینک های مفید