Üç boyutlu biyoyazıcı: Revizyonlar arasındaki fark
| [kontrol edilmemiş revizyon] | [kontrol edilmemiş revizyon] |
İçerik silindi İçerik eklendi
k düzeltme |
k yeni başlıklar ekledim |
||
1. satır:
[[Dosya:Printer 3D Bioprinting Solutions.jpg|küçükresim|304x304pik|''3B biyoyazıcı'']]
'''Üç boyutlu(3B) biyoyazıcılar''', özellikle [[Doku mühendisliği|Doku Mühendisliği]] alanında kullanılan biyo malzemelerin doğal dokuları taklit ederek pek çok sorun için umut vaat edici çözümler üreten ileri teknolojik biyomedikal cihazlardır. Genellikle doğal doku özelliklerini taklit etmek, doku benzeri yapılar oluşturmak için
Biyoyazıcılar, ilaçların denenmesi amacıyla doku ve organları basmada kullanılabilir<ref>{{Web kaynağı|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4646826/|başlık=Hinton TJ, Jallerat Q, Palchesko RN, Park JH, Grodzicki MS, Shue HJ, et al. (October 2015).}}</ref>. Buna ek olarak [[iskelet]]
== Süreç ==
11. satır:
=== Biyo-baskı ===
İkinci adımda, [[hücre]], [[matris]] ve
=== Biyo-baskı sonrası ===
17. satır:
Son gelişmelerde, biyoreaktör teknolojileri <ref>{{Akademik dergi kaynağı|url=https://www.americanjournalofsurgery.com/article/S0002-9610(18)30581-6/abstract|başlık=Advances in medical polymer technology towards the panacea of complex 3D tissue and organ manufacture|tarih=2019-04-01|sayı=4|dil=English|sayfalar=807–808|çalışma=The American Journal of Surgery|cilt=217|ad=Deepti|soyadı=Singh|issn=0002-9610|pmid=29803500|doi=10.1016/j.amjsurg.2018.05.012|ad2=Daniel|soyadı2=Thomas}}</ref> dokuların hızlı olgunlaştığını, damarlandığını ve nakillerde hayatta kalabildiğini göstermiştir. Her biyoreaktör türü farklı doku türleri için idealdir, örneğin kompresyon biyoreaktörleri [[Kıkırdak doku|kıkırdak dokusu]] için idealdir<ref>{{Kitap kaynağı|url=https://books.google.com.tr/books?id=nhK3CgAAQBAJ&redir_esc=y|başlık=Bioprinting: Principles And Applications|tarih=2014-11-27|dil=en|yayıncı=World Scientific Publishing Co Inc|ad=Wai Yee|soyadı=Yeong|isbn=978-981-4612-13-5|ad2=Chee Kai|soyadı2=Chua}}</ref>.
== Biyo-baskı yaklaşımı ==
Araştırmacılar, uygun biyolojik ve mekanik özelliklerle inşa edilmiş canlı organlar üretmek için yollar geliştirdiler. 3B biyo-baskı, üç ana yaklaşıma dayanmaktadır: Biyomimikri, kendi kendine otonom birleşme ve mini doku yapı taşları.
=== Biyomimikri ===
Biyo-baskının ilk yaklaşımı biyomimikri olarak adlandırılır. Bu yaklaşımın temel amacı, insan vücudundaki doku ve organlarda bulunan doğal yapıya özdeş fabrikasyon yapılar oluşturmaktır. Biyomimikri, organların ve dokuların şeklinin, yapısının ve mikro ortamının kopyalanmasını gerektirir<ref name=":1">{{Web kaynağı|url=https://www.proquest.com/docview/1678889578|başlık=Bioprinting: 3D Printing Comes to Life - ProQuest|erişimtarihi=2021-05-20|dil=tr|çalışma=www.proquest.com}}</ref>. Biyo-baskıda biyomimikrinin uygulanması, organların hem aynı hücresel hem de hücre dışı kısımlarının oluşturulmasını içerir. Bu yaklaşımın başarılı olabilmesi için dokuların mikro ölçekte kopyalanması gerekir. Bu nedenle, mikro ortamı, bu mikro ortamdaki biyolojik kuvvetlerin doğasını, hücre tiplerinin tam organizasyonunu, çözünürlük faktörlerini ve hücre dışı matrisin bileşimini anlamak gerekir<ref name=":2">{{Web kaynağı|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25093879/|başlık=Murphy SV, Atala A (August 2014). "3D bioprinting of tissues and organs". Nature Biotechnology.}}</ref>.
=== Kendi kendine otonom birleşme ===
Biyolojik baskının ikinci yaklaşımı, otonom kendi kendine birleşmedir. Bu yaklaşım, ilgili dokuları kopyalamak için bir model olarak embriyonik organ gelişiminin fiziksel sürecine dayanır<ref name=":1" />. Hücreler erken gelişimindeyken, gerekli biyolojik fonksiyonları ve mikro-mimariyi sağlamak için kendi hücre dışı matris yapılarını, uygun hücre sinyalizasyonunu ve modellemelerini oluştururlar<ref name=":2" />. Kendi kendine otonom birleşme, embriyonun doku ve organlarının gelişimi hakkında spesifik bilgiler gerektirir<ref name=":1" />. Gelişen dokulara benzemek için füzyon ve hücre düzenlemesine bağlı olan kendi kendine birleşen [[Sferoit|sferoidleri]] kullanan "iskelesiz" bir model vardır. Kendi kendine montaj, bu dokuların yapı taşlarını, fonksiyonel özelliklerini yönlendiren, [[Histogenez|histogenezin]] itiş gücü olan hücreye bağlıdır. Embriyonik doku mekanizmalarının nasıl işlediğine ve biyo-baskılı dokuları oluşturmak için çevrelenmiş mikro çevreye dair daha derin bir anlayışını gerektirir.<ref name=":2" />
=== Mini doku ===
Biyolojik baskının üçüncü yaklaşımı, mini dokular olarak adlandırılan hem biyomimikri hem de kendi kendine birleştirme yaklaşımlarının bir kombinasyonudur. Mini doku yaklaşımı bu küçük parçaları alır ve bunları daha büyük çerçevede üretir.<ref name=":1" /><ref name=":2" />
== Yazıcılar ==
Sıradan mürekkep yazıcılara benzer şekilde, biyo yazıcıların da üç ana bileşeni vardır. Bunlar kullanılan donanım, biyo-mürekkebin türü ve üzerine basıldığı malzemedir (biyomalzemeler).<ref name=":0" /> Biyo-mürekkep, bir sıvı gibi davranan canlı hücrelerden yapılmış bir malzemedir ve insanların istenen şekli oluşturmak için onu 'yazdırmasını' sağlar. Biyo-mürekkep yapmak için, biyo-kağıt olarak bilinen içi jel dolu bir kartuş ile bilim insanlarını yarattıkları canlı hücre bulamaçları özel dizayn edilmiş yazıcının içine koyularak biyo-mürekkep oluşturulur. Biyolojik baskıda, kullanılan üç ana yazıcı türü vardır. Bunlar mürekkep püskürtmeli yazıcı, lazer destekli yazıcı ve ekstrüzyon yazıcılarıdır. Mürekkep püskürtmeli yazıcılar temel olarak hızlı ve büyük boyuttaki ürünler için kullanılır. Mürekkep püskürtmeli yazıcı adı verilen yazıcı, malzemeleri tam miktarlarda yazdırarak maliyeti ve atığı en aza indirir.<ref>{{Web kaynağı|url=https://web.archive.org/web/20160914161301/http://www.healthyeve.com/3d-printing-technology-service-health/|başlık=3D Printing Technology At The Service Of Health - Healthy Eve|erişimtarihi=2021-05-20|tarih=2016-09-14|çalışma=web.archive.org}}</ref> Lazer kullanan yazıcılar yüksek çözünürlüklü baskı sağlar; ancak bu yazıcılar genellikle pahalıdır. Ekstrüzyon yazıcıları, 3B yapılar oluşturmak için 3B baskıda olduğu gibi hücreleri katman katman yazdırır. Hücrelere ek olarak, ekstrüzyon yazıcıları hücrelerle aşılanmış su ile şişmiş üç boyutlu [[Makromolekül|makromolekülleri]] (hidrojel) de kullanabilir.<ref name=":0" />
== 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<ref>{{Akademik dergi kaynağı|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23697530/|başlık=Bioresorbable airway splint created with a three-dimensional printer|tarih=2013-05-23|sayı=21|sayfalar=2043–2045|çalışma=The New England Journal of Medicine|cilt=368|ad=David A.|soyadı=Zopf|issn=1533-4406|pmid=23697530|doi=10.1056/NEJMc1206319|ad2=Scott J.|ad3=Marc E.|ad4=Richard G.|ad5=Glenn E.|soyadı2=Hollister|soyadı3=Nelson|soyadı4=Ohye|soyadı5=Green}}</ref>. Son dönem mesane hastalığı olan hastalar, hasarlı organı yeniden inşa etmek için tasarlanmış mesane dokuları kullanılarak tedavi edilebilir<ref>{{Akademik dergi kaynağı|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16631879/|başlık=Tissue-engineered autologous bladders for patients needing cystoplasty|tarih=2006-04-15|sayı=9518|sayfalar=1241–1246|çalışma=Lancet (London, England)|cilt=367|ad=Anthony|soyadı=Atala|issn=1474-547X|pmid=16631879|doi=10.1016/S0140-6736(06)68438-9|ad2=Stuart B.|ad3=Shay|ad4=James J.|ad5=Alan B.|soyadı2=Bauer|soyadı3=Soker|soyadı4=Yoo|soyadı5=Retik}}</ref>. Bu teknoloji potansiyel olarak kemik, deri, kıkırdak ve kas dokusuna da uygulanabilir.<ref>{{Akademik dergi kaynağı|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28106947/|başlık=3D bioprinting and its in vivo applications|tarih=2018-01|sayı=1|sayfalar=444–459|çalışma=Journal of Biomedical Materials Research. Part B, Applied Biomaterials|cilt=106|ad=Nhayoung|soyadı=Hong|issn=1552-4981|pmid=28106947|doi=10.1002/jbm.b.33826|ad2=Gi-Hoon|ad3=JaeHwan|ad4=GeunHyung|soyadı2=Yang|soyadı3=Lee|soyadı4=Kim}}</ref>
== Etki ==
3B biyo-baskı, biyomalzemeler adı verilen yenilikçi malzemeler üzerinde araştırma yapılmasına izin vererek, doku mühendisliğinin tıbbi alanında önemli ilerlemelere katkıda bulunur. Biyomalzemeler üç boyutlu nesneleri basmak için uyarlanan ve kullanılan malzemelerdir. En kayda değer biyomühendislik ürünlerinden bazıları, yumuşak doku ve kemik dahil olmak üzere genellikle ortalama vücut malzemelerinden daha güçlüdür. Bu ürünler, orijinal vücut malzemeleri için gelecekte iyileştirmeler olarak devam edebilir. Örneğin aljinat; yapılabilirlik, güçlü biyouyumluluk, düşük zarar ve vücudun bazı yapısal materyallerine kıyasla daha güçlü yapısının olması gibi birçok biyomedikal özelliği olan anyonik bir [[Polimer|polimerdir]].<ref>{{Web kaynağı|url=https://www.asme.org/topics-resources/content/creating-valve-tissue-using-3d-bioprinting|başlık=Creating Valve Tissue Using 3-D Bioprinting|erişimtarihi=2021-05-20|dil=en|çalışma=www.asme.org}}</ref> Mühendisler ayrıca, komşu dokulardan besin ve oksijenin difüzyonunu en üst düzeye çıkarabilen mikro kanalların basılması gibi diğer seçenekleri de araştırıyorlar.<ref name=":3" /> Ek olarak, Savunma Tehdit Azaltma Ajansı, yeni ilaçları daha doğru bir şekilde test etme ve belki de hayvanlarda test etme ihtiyacını ortadan kaldırma potansiyeli olarak kalpler, karaciğerler ve akciğerler gibi mini organları basmayı hedefliyor.<ref name=":3" />
== Ayrıca Bakınız ==
[[Üç boyutlu baskı|3B baskı]]
== Kaynakça ==
| |||