3d-bio
3d-bio
3d-bio
3d-bio
3d-bio

شبیه‌سازی محیط پیچیده بافت استخوان طبیعی به عنوان یک چالش اساسی در ساخت ساختارهای استخوانی زیست تقلید به حساب می‌آید. تیمی از محققان دانشگاه  UNSW( New South Walesسیدنی، استرالیا) جوهر جدید و مبتنی بر سرامیک ساخته‌اند که می‌تواند در دمای اتاق در محیط حاوی سلول‌های زنده و بدون استفاده از مواد شیمیایی یا اشعه سخت شود. در این روش از پرینت جوهر کلسیم فسفاتی در حمام پشتیبانی حاوی سلول استفاده می‌شود که به سرعت پس از تماس با آب یا مایعات بدن بین 5 تا 10 دقیقه سفت می‌شود. سلول‌های زنده موجود در حمام قابلیت مهاجرت و رشد روی داربست را نیز دارند.

این تکنیک که به آن Ceramic omnidirectional bioprinting  در سوسپانس سلولی نیز گفته می‌شود، با همکاری دانشیار دکتر کریستوفر کیلیان و دکتر ایمان روحانی (UNSW) توسعه داده شده است و روش جدیدی برای ساخت ساختارهای استخوانی زیست تقلید را ارائه می‎دهد. تا به امروز اکثر جوهرهای مورد استفاده برای بافت استخوان برای سفت شدن نیاز به دمای بالا یا مواد شیمیایی دارند که برای حالت‌های پرینت سلولی یا مواد زیستی حساس، محدودیت به حساب می‌آید. به نقل از دکتر کیلیان “نکته جالب در مورد این تکنیک این است که می‌توان از آن مستقیماً برای پرینت مستقیم ساختاری شبیه استخوان در مکانی که سلول، رگ‌های خونی و چربی وجود دارد استفاده کرد”.

مقاله تحقیقاتی منتشر شده در ژورنال Advanced Functional Materials چگونگی تولید جوهر سرامیکی در یک ماتریس میکروژل با سلول‌های زنده را توصیف می‌کند. این یک فن‌آوری منحصر به فرد است که می‌تواند ساختاری ایجاد کند که بافت استخوانی را تقلید می‌کند. از این روش برای ترمیم نقص استخوان در محل مانند نقص ناشی از ضربه، سرطان یا حفره خالی ناشی از برداشت بافت استفاده می‌شود. این جوهر در محل اکسترود شده نانوکریستال تشکیل داده و در یک محیط آبی و بدون نیاز به یک کوره‌ی با درجه حرارت بالا یا مواد شیمیایی سفت می‌شود. محققان امیدوارند با استفاده از این روش بستر جدیدی در درمان و ترمیم بافت استخوان فراهم کنند. کیلیان و روحانی امیدوارند که درگام بعدی بتوانند آزمایشات in vivo را در مدل‌های حیوانی انجام دهند و رشد ساختارهای زیست تقلید کاشته شده در بافت استخوانی موجود را بررسی کنند.

تصویری از داربست پرینت شده با جوهر سرامیکی که ساختاری مشابه با بافت طبیعی استخوان را دارد.

 

منبع:
Romanazzo S, Molley TG, Nemec S et al. Synthetic bone-like structures through omnidirectional ceramic bioprinting in cell suspensions. Adv. Func. Mat. doi: (2021) (Epub ahead of print);
https://www.advancedsciencenews.com/3d-printable-bone-replacements/
مطالب مرتبط