ساخت جوهر ویژه زیستی برپایه مواد طبیعی بدن برای چاپ زیستی سه بعدی
به گزارش آجاک، محققان دانشکدگان دانشگاه تهران، موفق به توسعه یک جوهر ویژه زیستی حساس به نور مرئی، بر مبنای مواد طبیعی بدن شدند.
به گزارش آجاک به نقل از دانشگاه تهران، محققان دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران در دو پژوهشی که در نشریات علمی بسیار معتبر انتشار یافته است، بعد از طراحی و ساخت تجهیزات ویژه چاپ زیستی برپایه DLP/DMD و طراحی روش برای سنتز و ارزیابی ژلاتین متاکریلوئیل (ژلما)، موفق به توسعه یک جوهر ویژه، زیست حساس به نور مرئی مواد طبیعی بدن شدند. سیستمی که می توان گامی در گسترش فناوری های مهندسی بافت و پزشکی ترمیمی باشد.
یکی از چالش های مهم در عرصه چاپ زیستی سه بعدی و بافت مهندسی، توسعه جوهرهای زیستی ایمان، زیست سازگار و قابل استفاده برای ساخت بافت های زنده است. در همین جهت، پژوهشی مشترک توسط دکتر محسن حامدی و رامیار حسین زاده در دانشگاه تهران انجام شد که نتایج آن در قالب دو مقاله علمی در مجلات بین المللی منتشر گردید.
این پژوهش به منظور گسترش جوهرهای زیستی برای مواد طبیعی موجود در بدن انسان صورت می گیرد تا ضمن حفظ زیست سازگاری، می توان از آنها در کاربردهای پزشکی ترمیمی و مهندسی بافت بهره برد.
در گام نخست، محققان به تولید و مشخص کردن ژلاتین متاکریلوئیل (ژلما) پرداختند. زیست ماده ای که یکی از پرکاربردترین مواد مورد استفاده در چاپ زیستی سه بعدی به شماره می رود. ژلاتین ماده ای مشتق شده از کلاژن است و کلاژن هم فراوان ترین ساختاری بدن انسان بوده و بخش عمده ای از ماتریکس خارج سلولی از بافت ها را تشکیل می دهد.
در این مطالعه، روند متاکریلاسیون ژلاتین و ارتباط گروههای متاکریلات به ساختاری ژلاتین مورد بررسی قرار گرفت. همینطور روش هایی برای کمّی سازی میزان متاکریلاسیون و تعیین دقیق درجه اصلاح شیمیایی، توسعه داده شد. یافته های این مطالعه نشان داد که کنترل و اندازه گیری دقیق درجه متاکریلاسیون نقش برجسته ی در تنظیم خواص مکانیکی، میزان اتصال، پایداری ساختاری و عملکرد زیستی هیدروژل های حاصل دارد و می تواند به استانداردسازی تولید ژلما در تحقیقات مهندسی بافت کمک نماید.
در ادامه و با استفاده از نتایج حاصل از این مرحله، محققان در گام دوم به توسعه یک جوهر زیستی حساس به نور مرئی پرداختند. در این سامانه، ژلاتین متاکریلوئیل بعنوان ماده پایه و ریبوفلاوین (ویتامین B۲) بعنوان آغازگر نوری مورد استفاده قرار گرفت. ریبوفلاوین یکی از ویتامین های طبیعی موجود در بدن انسان است که توسط نور آبی در طول حدود ۴۵۰ نانومتر فعال می شود.
استفاده از نور مرئی بجای تابش فرابنفش، یکی از مزیت های اصلی این تحقیق می شود. چونکه می تواند صدمه به سلول ها و بافت های زنده را کم کند. نتایج آزمایش ها نشان داد که سامانه توسعه یافته قادر می باشد هیدروژل هایی با خواص مکانیکی مناسب، چاپ پذیری مطلوب و زیست سازگاری بالا تولید نماید.
حامدی در رابطه با این تحقیق اظهار داشت: یکی از هدف اصلی این مطالعات، سامانه هائی را برای چاپ زیستی توسعه داد که تا امکان استفاده از مواد طبیعی و زیست سازگار بهره برداری و خطرات روش متداول استفاده از نور فرابنفش را کم کند. ژلاتین مشتق شده از کلاژن و ریبوفلاوین بعنوان یک ویتامین طبیعی و قابل چاپ با نور مرئی، امکان طراحی جوهرهای زیستی ایمن تر و کاهش صدمه سلولی غشایی برای کاربردهای مهندسی بافت و پزشکی ترمیمی را می کند.
حسین زاده پژوهشگر این طرح، همینطور گفت: این پژوهش از مرحله سنتز و کمی سازی ژلما شروع شد و در ادامه توسعه جوهر زیستی حساس به نور مرئی انجام شد. نتایج به دست آمده نشان داده است که می توانم از مواد طبیعی موجود در بدن استفاده کنم، سامانه هائی با عملکرد مناسب برای چاپ زیستی و بازسازی بافت طراحی که قابلیت توسعه در کاربردهای پزشکی آینده دارند.
پژوهشگران باور دارند این می توانند زمینه ساز توسعه نسل از داربست های زیستی و سازه های چاپ شده سه بعدی برای بازسازی بافت هایی مانند استخوان، غضروف، پوست و سایر بافت های صدمه دیده باشند.
نتایج این تحقیق ها در قالب دو مقاله علمی در نشریات بین المللی Q۱ به ترتیب با تاثیر ۷.۹ و ۸ انتشار یافته است، این تحقیقات در مهندسی توسعه تکنولوژی های جدید بافت و پزشکی ترمیمی و گسترش کاربردهای چاپ زیستی سه بعدی در درمان بیماری ها و بازسازی بافت های صدمه دیده انجام شده است.
منبع: acak.ir
این مطلب آجاک را پسندیدید؟
(0)
(0)
تازه ترینهای مرتبط
نظر بینندگان آجاک در این باره