در سال­ های اخیر تعدادی از قطعات بیولوژیکی قابل ایمپنلت مانند تیروئید، استخوان دنده، جمجمه، منیسک و… با روش چاپ سه بعدی تولید شده­ اند. تیم Smart Nano-Bio-Devices از انستیتو مهندسی زیستی کاتالونیا برای کاربردهای روباتیک نرم، بافت عضلانی را به صورت سه بعدی چاپ کردند.

ساموئل سانچز پژوهشگر ارشد این تیم اظهار داشت: ابزارهای روباتیک نرم که در ساخت آن­ها از بیولوژی و طبیعت الهام گرفته شده، متعلق به رشته­ ی جدیدی هستند که می­توانند در غلبه به محدودیت­ های سیستم ­های روباتیک قدیمی در زمینه­ هایی مانند انعطاف­پذیری، توانایی پاسخ و سازگاری به ما کمک کنند. ما در پژوهش­ های مختلف در حال بررسی پتانسیل ­های چاپ سه­ بعدی هستیم تا بتوانیم قطعات بهتری بسازیم زیرا روش چاپ زیستی، سرعت ساخت، سهولت طراحی، ایجاد شکل اختصاصی، سفارشی­ سازی برای ماده­ ی خاص و قابلیت تولید در مقیاس بالا را دارد.

فرآیند ساخت عضلات در این پژوهش شامل چاپ زیستی فعال­ کننده ­هایی از سلول­ های مایوتیوب­ آرایش­ یافته و منظم (فیبرهای چندهسته­ ای در عضلات اسکلتی) است. عضلات اطراف نقاطی که برای اندازه ­گیری عملکرد عضلات مورد استفاده قرار می­ گرفتند چاپ شد. همچنین بیان ایزوفرم ­های ژن MyHCII برای ارزیابی پاسخ به تحریک مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. تانیا پاتیو همکار این طرح بیان داشت که این عضلات فعال و حساس هستند و نیروهایی که تولید می­کنند می­تواند در هر کاربردی متناسب با نیاز تنظیم شوند. امروزه شناخت ما درباره ­ی سازوکارهای اساسی فعال ­کننده ­های زیستی بر پایه­ ی عضلات بسیار زیاد شده ­است و روش چاپ زیستی سه­ بعدی روشی سریع و مقرون به صرفه برای ساخت آن­ها است. بافت­های عضلانی بیولوژیکی مزایای زیادی مثل خود سازمان­دهی، قابلیت ترمیم، حسگری زیستی و سازگاری نسبت به عضلات کاملا مصنوعی دارند. ما نشان­داده­ ایم که ادغام سیستم­ های بیولوژیکی با سازه ­های رباتیکی توانایی ­های سیستم­ های طبیعی را به مجموعه می­ افزاید و به طور قابل توجهی عملکرد آن­ها را تقویت می­ کند. این قابلیت­ ها می­ تواند کلید توسعه­ ی سازه ­های رباتیک نرم که قادر به چنگ ­زدن، راه­ رفتن و یا انجام اقدامات ساده دیگر هستند. باشد.

برای جزییات بیشتر میتوانید این مقاله را در ژورنال advanced materials مطالعه فرمایید.

چاپ زیستی بافت عضلانی فعال برای روباتیک نرم