Üç boyutlu biyoyazıcı: Revizyonlar arasındaki fark
biyoyazıcı sayfasını oluşturdum |
(Fark yok)
|
Sayfanın 01.03, 20 Mayıs 2021 tarihindeki hâli
Üç boyutlu(3B) biyoyazıcılar, özellikle Rejeneratif Tıp ve Doku Mühendisliği alanında kullanılan ve pek çok sorun için umut vaat edici çözümler üreten ileri teknolojik biyomedikal cihazlardır. Genellikle doğal doku özelliklerini taklit etmek, doku benzeri yapılar oluşturmak için biyoinkler olarak bilinen malzemeleri biriktirmek için katmanlı üretim metodu kullanılabilir[1].
Biyoyazıcılar, ilaçları denenmesi amacıyla doku ve organları basma amacıyla kullanılabilir[2]. Buna ek olarak iskelet baskısını da bünyesine katmaya başladı. Bu iskeletler, eklemleri ve bağ dokuları yenilemek için kullanılabilir[3].
Süreç
Biyo-baskı süreci genelde biyo-baskı öncesi, biyo-baskı, biyo-baskı sonrası olmak üzere üç adımdan oluşur.
Biyo-baskı öncesi
Biyo-baskı öncesi, yazıcının oluşturacağı modeli oluşturma ve kullanılacak malzemeleri seçme işlemidir. İlk adımlardan biri organ biyopsisi almaktır. Biyolojik baskı için kullanılan yaygın teknolojiler, bilgisayarlı tomografi (BT, İngilizce: computed tomography (CT)) ve manyetik rezonans(MR) görüntülemedir. Katmanlı üretim teknolojisi metodu ile yazdırmak için görüntüler üzerinde tomografik yeniden yapılandırma işlemi yapılır. Sonra 2D görüntüler yazıcıya gönderilir. Görüntü oluşturulduktan sonra belirli hücreler izole edilir ve çoğaltılır[4]. Bu hücreler daha sonra onları canlı tutmak için oksijen ve diğer besinleri sağlayan özel sıvılaştırılmış bir malzeme ile karıştırılır.
Biyo-baskı
İkinci adımda, hücre, matris ve biyoinkler olarak bilinen besinlerin sıvı karışımı bir yazıcı kartuşuna yerleştirilir ve hastaların tıbbi taramaları kullanılarak biriktirilir[5]. 3B biyoyazıcı biyolojik yapıları inşa ederken tipik olarak doku benzeri üç boyutlu yapılar oluşturmak için ardışık katmanlar yaklaşımını kullanarak hücrelerin biyouyumlu bir iskele üzerine dağıtılmasını sağlar[6]. Hücrelerin 3 boyutlu biyo-baskısı için kullanılan yöntemlerden bazıları fotolitografi, manyetik 3 boyutlu biyo-baskı, stereolitografi ve direkt hücre ekstrüzyonudur.
Biyo-baskı sonrası
Biyolojik materyalden kararlı bir yapı oluşturmak için biyo-baskı sonrası süreci gereklidir. Bu süreç iyi yapılmazsa, 3B yazdırılan nesnenin mekanik bütünlüğü ve işlevi risk altındadır[4]. Nesneyi korumak için hem mekanik hem de kimyasal uyarılara ihtiyaç vardır. Bu uyarılar, dokuların yeniden şekillenmesini ve büyümesini kontrol etmek için hücrelere sinyaller gönderir.
Son gelişmelerde, biyoreaktör teknolojileri [7] dokuların hızlı olgunlaştığını, dokuların damarlandığını ve nakillerde hayatta kalabildiğini göstermiştir. Her biyoreaktör türü farklı doku türleri için idealdir, örneğin kompresyon biyoreaktörleri kıkırdak dokusu için idealdir[8].
Uygulama
Vücudun çeşitli bölgelerindeki dokuyu yeniden yapılandırmak için 3B biyoyazıcı kullanılabilir. Tıp alanında birkaç uygulama vardır. Trakeobronkomalazi (TBM) olarak bilinen solunum hastalığı olan bir bebeğe, 3B baskı ile oluşturulmuş bir trakeal atel verilmiştir[9]. Son dönem mesane hastalığı olan hastalar, hasarlı organı yeniden inşa etmek için tasarlanmış mesane dokuları kullanılarak tedavi edilebilir[10]. Bu teknoloji potansiyel olarak kemik, deri, kıkırdak ve kas dokusuna da uygulanabilir[11]. 3B biyo-baskı teknolojisinin uzun vadeli amacı, bütün bir organı yeniden inşa etmek olsa da, tamamen işlevsel organların basılmasında çok az başarı sağlanmıştır[12]. İmplante edilebilir stentlerin aksine, organların karmaşık şekilleri vardır ve biyo-baskı yapmak önemli ölçüde daha zordur.
Kaynakça
- ^ [Roche CD, Brereton RJ, Ashton AW, Jackson C, Gentile C (2020). "https://academic.oup.com/ejcts/article/58/3/500/5835731"]
|url=değerini kontrol edin (yardım).|başlık=dış bağlantı (yardım) - ^ "Hinton TJ, Jallerat Q, Palchesko RN, Park JH, Grodzicki MS, Shue HJ, et al. (October 2015)".
- ^ Nakashima, Yasuharu; Okazak, Ken; Nakayama, Koichiet; Okada, Seiji; Mizu-uchi, Hideki (2017-01). "Bone and Joint Diseases in Present and Future". Fukuoka Igaku Zasshi = Hukuoka Acta Medica. 108 (1): 1–7. ISSN 0016-254X. PMID 29226660. Tarih değerini gözden geçirin:
|tarih=(yardım) - ^ a b Shafiee, Ashkan; Atala, Anthony (2016-03-01). "Printing Technologies for Medical Applications". Trends in Molecular Medicine (English). 22 (3): 254–265. doi:10.1016/j.molmed.2016.01.003. ISSN 1471-4914. PMID 26856235.
- ^ Cooper-White, Macrina (2015-03-01). "How 3D Printing Could End The Deadly Shortage Of Donor Organs". HuffPost (İngilizce). Erişim tarihi: 2021-05-20.
- ^ "Wayback Machine" (PDF). web.archive.org. 2016-02-17. Erişim tarihi: 2021-05-20.
- ^ Singh, Deepti; Thomas, Daniel (2019-04-01). "Advances in medical polymer technology towards the panacea of complex 3D tissue and organ manufacture". The American Journal of Surgery (English). 217 (4): 807–808. doi:10.1016/j.amjsurg.2018.05.012. ISSN 0002-9610. PMID 29803500.
- ^ Yeong, Wai Yee; Chua, Chee Kai (2014-11-27). Bioprinting: Principles And Applications (İngilizce). World Scientific Publishing Co Inc. ISBN 978-981-4612-13-5.
- ^ Zopf, David A.; Hollister, Scott J.; Nelson, Marc E.; Ohye, Richard G.; Green, Glenn E. (2013-05-23). "Bioresorbable airway splint created with a three-dimensional printer". The New England Journal of Medicine. 368 (21): 2043–2045. doi:10.1056/NEJMc1206319. ISSN 1533-4406. PMID 23697530.
- ^ Atala, Anthony; Bauer, Stuart B.; Soker, Shay; Yoo, James J.; Retik, Alan B. (2006-04-15). "Tissue-engineered autologous bladders for patients needing cystoplasty". Lancet (London, England). 367 (9518): 1241–1246. doi:10.1016/S0140-6736(06)68438-9. ISSN 1474-547X. PMID 16631879.
- ^ Hong, Nhayoung; Yang, Gi-Hoon; Lee, JaeHwan; Kim, GeunHyung (2018-01). "3D bioprinting and its in vivo applications". Journal of Biomedical Materials Research. Part B, Applied Biomaterials. 106 (1): 444–459. doi:10.1002/jbm.b.33826. ISSN 1552-4981. PMID 28106947. Tarih değerini gözden geçirin:
|tarih=(yardım) - ^ Sommer, Adir C.; Blumenthal, Eytan Z. (2019-09). "Implementations of 3D printing in ophthalmology". Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology = Albrecht Von Graefes Archiv Fur Klinische Und Experimentelle Ophthalmologie. 257 (9): 1815–1822. doi:10.1007/s00417-019-04312-3. ISSN 1435-702X. PMID 30993457. Tarih değerini gözden geçirin:
|tarih=(yardım)