محققان دانشگاه کاردیف یک چاپگر زیستی سه بعدی ساخته اند که به طور کامل از لگو ساخته شده است.
این پروژه به رهبری دکتر کریستوفر توماس، دکتر الیور کاستل و دکتر سیون کولمن از دانشکده داروسازی و علوم دارویی کاردیف، به دنبال آن است که چاپ زیستی سه بعدی را مقرون به صرفه‌تر و در دسترس‌تر کند.
با استفاده از بیوئینک، چاپگر زیستی لگو می‌تواند لایه‌های سلولی با وضوح بالا را به طور دقیق چاپ سه بعدی کند تا ساختار بافت انسانی را تکرار کند. دانشگاه کاردیف در حال حاضر از چاپگر زیستی لگو برای پرینت سه بعدی لایه‌های سلول‌های پوست استفاده می‌کند و به سمت یک مدل پوست در مقیاس کامل کار می‌کند.
فراتر از این، چاپگر زیستی لگو همچنین می تواند برای افزودن سلول های بیمار به مدل های پوست سالم استفاده شود. این به دانشمندان اجازه می دهد تا چگونگی ایجاد شرایط پوستی و نحوه تعامل سلول های سالم و بیمار را ارزیابی کنند. شبیه سازی چگونگی پیشرفت بیماری های پوستی در نهایت به محققان کمک می کند تا درمان های بالقوه را توسعه دهند.
این پروژه در درجه اول توسط کمک هزینه تحصیلی دکتری بنیاد پوست بریتانیا تامین شد. ما خوشحالیم که می بینیم بودجه بنیاد پوست بریتانیا چنین نتایج خارق العاده ای را با این تحقیقات جدید به دست آورده است. متیو پتی، مدیر عامل بنیاد پوست بریتانیا، اظهار داشت: ما مشتاقانه منتظریم ببینیم چگونه از این تحقیقات برای پیشرفت آینده تحقیقات زیست پزشکی استفاده می شود.
چاپ زیستی سه بعدی قابل دسترس و مقرون به صرفه
لگو مقرون به صرفه است و با دقت و تحمل بالا ساخته می شود. استفاده از لگو به تیم اجازه داد تا چاپگر زیستی سه بعدی را تنها با قیمت 500 پوند تولید کند. این نشان دهنده صرفه جویی قابل توجهی در هزینه در مقایسه با واحدهای چاپ زیستی تجاری موجود است که بیش از ده ها هزار پوند هزینه دارند.
این تیم طرحی رایگان منتشر کرده است که در آن نحوه بازسازی بیوپرینتر سه بعدی را توضیح می دهد. امید است که آزمایشگاه‌های بیشتری از این دستورالعمل‌ها برای ساختن چاپگر زیستی لگو خود استفاده کنند و قابلیت‌های چاپ زیستی را به محققانی که در غیر این صورت قادر به پرداخت چنین فناوری‌ای نیستند، گسترش دهند.
“در زمانی که همکاری تحقیقاتی هرگز به این اندازه حیاتی نبوده است، و زمانی که بودجه تحقیقاتی بسیار فشرده شده است، ما مفتخریم که جایگزین منبع باز، در دسترس و مقرون به صرفه برای تجهیزات بسیار مورد نیاز که فراتر از بودجه اکثر محققان است، به اشتراک بگذاریم. دکتر توماس توضیح می دهد.
این تیم در نهایت می‌خواهند که «پرینتر زیستی لگو» آنها را قادر سازد تا پژوهش‌های پیشگامانه انجام دهند، زیرا این کار در نهایت منجر به درک بهتر زیست‌شناسی و بهبود سلامت انسان می‌شود.
توسعه یک چاپگر زیستی سه بعدی لگو کاربردی
یک تیم چند رشته‌ای از مهندسان و زیست‌شناسان برای طراحی، مهندسی، ساخت و برنامه‌نویسی چاپگر زیستی همکاری کردند. این تیم از ترکیبی از آجرهای استاندارد لگو، قطعاتی از برند مکانیکی Lego Mindstorms و یک پمپ آزمایشگاهی برای ساخت چاپگر زیستی استفاده کردند.
در حالی که لگو قبلاً برای ساخت چاپگرهای سه بعدی استاندارد استفاده شده است، چاپگرهای زیستی سه بعدی به سطوح بالایی از دقت، قابلیت اطمینان و پایداری برای استفاده در محیط آزمایشگاهی نیاز دارند. تیم دانشگاه کاردیف ادعا می کند که چاپگر زیستی سه بعدی لگو آنها، اگرچه هنوز در مراحل اولیه خود است، به سطح مورد نیاز از دقت برای چاپ سه بعدی مواد بیولوژیکی ظریف دست می یابد.
برای رسیدن به این هدف، یک نازل ابتدا یک بیوئینک ژل مانند را که پر از سلول است، روی یک ظرف بیرون می زند. یک کامپیوتر کوچک Lego Mindstorm حرکات چاپگر سه بعدی را کنترل می کند. این دستگاه دیش را در امتداد محور X و Y حرکت می دهد و در حین اکستروژن همزمان نازل را در امتداد محور Z حرکت می دهد. این حرکات قابل برنامه ریزی لایه هایی از سلول ها را فرموله می کنند تا ساختار سه بعدی بافت انسانی را تکرار کنند.
چاپ زیستی سه بعدی برای کاربردهای پزشکی
استفاده از فناوری چاپ زیستی سه بعدی برای کاربردهای پزشکی چیز جدیدی نیست. در اوایل سال جاری، دانشمندان دانشگاه سوانسی اعلام کردند که در حال توسعه یک بینی گیاهی با چاپ سه بعدی برای استفاده در پیوند بینی مصنوعی هستند. در اینجا، هیدروژل نانوسلولز و اسید هیالورونیک به عنوان بیوئینک برای چاپ سه بعدی یک داربست غضروف مصنوعی استفاده می شود. پس از درمان، این داربست قبل از کاشت جراحی در محلول سلول های غضروفی بیماران غوطه ور می شود.
در جای دیگر، 3D BioFibR، یک شرکت مهندسی بافت کانادایی، اخیراً دو محصول جدید فیبر کلاژن μCollaFibR و CollaFibR 3D scaffold را برای چاپ زیستی سه بعدی عرضه کرده است. گفته می شود که این محصولات جدید مزایای قابل توجهی را برای کاربردهای مهندسی بافت و کشت بافت ارائه می دهند. از دیدگاه قدرت، قطر و کیفیت، گفته می‌شود که محصولات جدید 3D BioFibR “بهترین در کلاس” هستند و ظاهر طبیعی، ساختار و عملکرد الیاف کلاژن را با دقت بازسازی می‌کنند.
مشترک شدن در خبرنامه صنعت چاپ سه بعدی برای اطمینان از اینکه از آخرین اخبار چاپ سه بعدی مطلع هستید. شما همچنین می توانید ما را دنبال کنید توییتر، مانند ما فیس بوک صفحه و مشترک شوید صنعت چاپ سه بعدی یوتیوب کانال برای دسترسی به محتوای اختصاصی تر
آیا علاقه مند به کار در صنعت تولید مواد افزودنی هستید؟ بازدید کنید مشاغل پرینت سه بعدی برای مشاهده گزیده ای از نقش های موجود و شروع کار خود.
تصویر برجسته از چپ به راست نشان می دهد: دکتر الیور کاستل، دکتر کریس توماس، دکتر سیون کولمن. عکس از طریق دانشگاه کاردیف.
منبع: https://3dprintingindustry.com/news/cardiff-university-researchers-develop-lego-3d-bioprinter-for-human-skin-production-223090/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=cardiff-university-researchers-develop-lego-3d-bioprinter-for-human-skin-production
