پرینت سه بعدی زیستی مدلی از ساخت افزایشی است که از سلول ها و سایر مواد زیستی به عنوان جوهر استفاده می کند ، که به عنوان جوهر زیستی نیز شناخته می شود . از آن برای پرینت لایه به لایه استفاده می شود که رفتار سیستم های زنده و طبیعی را تقلید می کند.

ساختار های پرینت شده زیستی ، مانند یک اندام روی یک تراشه، می توانند برای مطالعه عملکردهایی در خارج از بدن انسان (در شرایط آزمایشگاهی)، به صورت سه بعدی استفاده شوند . هندسه یک ساختار پرینت شده سه بعدی است که بیشتر شبیه به یک سیستم بیولوژیکی طبیعی است تا یک مطالعه آزمایشگاهی که به صورت دو بعدی انجام شده است، لذا این ساختار می تواند از نظر بیولوژیکی نسبت به مطالعه آزمایشگاهی مرتبط تر باشد . این ساختار بیشتر در زمینه های مهندسی بافت ، مهندسی زیستی و علم مواد استفاده می شود . پرینت سه بعدی زیستی نیز به طور روز افزون برای ساخت و اعتبار سنجی دارو استفاده می شود و در آینده برای کاربرد های پزشکی در محیط های بالینی مورد استفاده قرار خواهد گرفت . پیوند های پوستی پرینت سه بعدی شده ، پیوند استخوان ، ایمپلنت ها، دستگاه های زیست پزشکی و حتی اندام های پرینت سه بعدی همگی از تحقیقات پرینت زیستی در حال مطالعه هستند.

چگونه پرینت سه بعدی زیستی کار می کند؟

پرینت سه بعدی زیستی مدلی است که از ریشه (بنا) شروع شده و به صورت لایه به لایه از یک جوهر زیستی مخلوط با سلول های زنده تشکیل می شود و بعد از تکمیل پرینت با سلول های زنده رشد می کند.

این مدل‌ های آغازین می ‌توانند از طریق اسکن CT یا MRI، برنامه طراحی کامپیوتری (CAD) یا یک فایل دانلود شده از اینترنت ارائه شوند .

فایل مدل سه ‌بعدی وارد یک اسلایسر می‌ شود . برنامه کامپیوتری که مدل را تجزیه و تحلیل می ‌کند و یک سری لایه‌ های نازک یا برش ها را تولید می‌ کند که وقتی به صورت عمودی روی هم چیده می‌ شوند ، شکل مدل اصلی را تشکیل می‌ دهند.

Cura و slic3r نمونه‌ هایی از اسلایسر هایی هستند که معمولاً در پرینت سه بعدی استفاده می‌شوند. Allevi همچنین دارای یک اسلایسر تخصصی است که به طور خاص برای پرینت زیستی بهینه شده و در نرم افزار Allevi Bioprint تعبیه شده است .

هنگامی که یک مدل اسلایس شده ، برش ها به داده های مسیر تبدیل و به عنوان یک فایل با g-code ذخیره می شوند ، که برای پرینت می تواند به یک پرینتر سه بعدی زیستی ارسال شود .

پرینتر زیستی دستور العمل‌ های موجود در فایل g-code را به ترتیب دستور العمل ‌هایی برای کنترل دمای اکسترودرها ، فشار اکستروژن ، دمای صفحه بستر ، شدت و فرکانس اتصالات عرضی و البته مسیر حرکت سه ‌بعدی تولید شده توسط اسلایسر اجرا می کند.

هنگامی که تمام دستورات g-code تکمیل شدند ، پرینت انجام می شود و می توان آن را به عنوان بخشی از یک مطالعه زیستی با سلول ها در نظر گرفت .

چرا پرینت زیستی مهم است؟

تنها در ایالات متحده آمریکا بیش از ۱۲۰۰۰۰ نفر در لیست انتظار برای اعضای بدن قرار دارند و سایر افراد پس از پیوند اعضای بدن به دلیل اثرات مخرب و طولانی مدت سرکوب سیستم ایمنی دچار مشکلات مزمن می شوند. نیاز بزرگ و رو به رشدی برای جایگزینی لیست انتظار پیوند عضو وجود دارد . جامعه علمی در حال حاضر موفق شده است تیم‌ های چند رشته ‌ای متشکل از محققان ، پزشکان و مهندسان را برای مقابله با بزرگترین چالش‌ های سلامت انسان دور هم جمع کند. پرینت سه بعدی زیستی یک ابزار جدید و هیجان ‌انگیز با پتانسیل حذف لیست انتظار پیوند عضو است.

برای توسعه دارویی ، پرینت سه بعدی زیستی ابزاری سریعتر ، با هزینه کمتر و ارتباط بیولوژیکی بهتری نسبت به آزمایشات حیوانی برای انسان ارائه می دهد.

پرینت سه بعدی زیستی در زمینه دستگاه‌ های زیست ‌پزشکی ، پیشرفت‌ های جدیدی مانند ‌لوله های باریک قندی را برای کمک به جراحان برای پیوستن رگ‌ ها با عوارض کمتر و سیستم‌ هایی برای بهبود تحویل دارو را در میان دیگران فراهم کرده است .

همانطور که پرینت زیستی در حال تکامل است ، استفاده از سلول های خود بیمار برای پرینت سه بعدی پیوندهای پوست و استخوان ، تکه های اندام و حتی اندام های جایگزین ممکن می شود .

پزشکان همیشه در حال رشد بوده و از محبوبیت خوبی برخوردارند. بنابراین پرینت سه بعدی زیستی ابزارهایی را در اختیار پزشکان و محققان قرار می دهد تا درمان ها را بهتر مورد هدف قرار دهند و نتایج بیمار را بهبود ببخشند .

Leave a comment

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *