3D-bioprinting är en teknik för att skapa tredimensionella cellbaserade modeller med hjälp av 3D-utskrift , som bevarar cellernas funktioner och livsduglighet [1] . Det första patentet relaterade till denna teknologi lämnades in i USA 2003 och mottogs 2006 [2] .
Tekniken för 3D-bioprinting för tillverkning av biologiska strukturer inkluderar som regel placeringen av celler på biokompatibel basis, med användning av en skikt-för-skikt-metod för att generera tredimensionella strukturer av biologiska vävnader. Eftersom vävnader i kroppen är uppbyggda av olika typer av celler, skiljer sig teknologier för 3D-bioprintning också avsevärt i sin förmåga att säkerställa cellstabilitet och livsduglighet. Några av teknikerna som används i 3D-bioprinting är fotolitografi , magnetisk bioprinting, stereolitografi och direkt cellextrudering . Cellulärt material som produceras på en bioprinter överförs till en inkubator, där det genomgår ytterligare odling.
San Diego-baserade USA-baserade Organovo har varit det första företaget att kommersialisera 3D bioprinting-teknologi, enligt expertuppskattningar . [3] Företaget använder NovoGen MMX Bioprinter 3D bioprinters. [4] 3D-skrivarna som används av Organovo är designade för att tillverka hud , hjärta , blodkärl och andra vävnader som kan vara lämpliga för operation och transplantation .
En forskargrupp från Swansea University i Storbritannien använder 3D-bioprintteknik för att tillverka mjukvävnad och konstgjorda ben för eventuell användning i rekonstruktiv kirurgi. [5]
En av de mest spektakulära demonstrationerna av 3D bioprinting-teknik ägde rum 2011, när en speciell 3D-skrivare på TED -2011-konferensen skrev ut en mock-up av en mänsklig njure direkt under ett tal av den amerikanske kirurgen och bioingenjören Anthony Atala . [6]
Under 2017 transplanterades 3D-utskrivna öron till barn med en medfödd örondefekt i Kina. [7]
Inom gastronomiområdet i Ryssland användes 3D-bioprinterteknologier av kockarna Anatoly och Ivan Berezutsky. [åtta]
Utvecklingen av 3D bioprinting-teknik spelar en viktig roll för att odla organ och utveckla innovativa material, främst biomaterial — material som förbereds och används för att skriva ut tredimensionella objekt. Vävnader, mediciner (i framtiden - hela organ), gjorda av 3D bioprinting, kommer i framtiden att kunna fungera som substitut för "naturliga" mänskliga organ, i vissa fall ha egenskaper som är överlägsna naturliga organ . Till exempel tillverkning av alginsyra , för närvarande utvunnen från röda alger och överlägsen i vissa[ vad? ] parametrar för det naturliga "materialet" i människokroppen [9] , och produktionen av syntetiska hydrogeler, inklusive geler baserade på polyetylenglykol [10] .
I Ryssland tillkännagav ett privat laboratorium som arbetar med bioprinting av 3D-organ, 3D Bioprinting Solutions, resultaten av ett experiment med att transplantera en musorgankonstruktion av sköldkörteln som tryckts med den ryska bioprintern FABION . Under de kommande månaderna "fäste konstruktionerna rot och bevisade sin livsduglighet" [11] . Och i december 2018 lyckades ryska specialister få de första resultaten av ett experiment om att trycka organ på ISS: en bioprinter skrev ut en mus sköldkörtelkonstruktion och mänsklig broskvävnad i noll gravitation [12] [13] .
| Bioteknik | |
|---|---|
| Områden för bioteknik | |
| Relaterade artiklar |
|
| Forskare | |
| Popularisatorer | |
| 3D-utskriftsteknik | |
|---|---|
| fotopolymerisation | |
| Bläckstråle |
|
| Bläckstråle med lim | utskrift |
| extrudering | |
| Pulverteknik |
|
| laminering |
|
| Laserteknik |
|
| Konstruktion med hjälp av additiv teknik |
|
| Relaterade ämnen |
|
| Skrivare och skanner | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||