جنرال لواء

تتيح طريقة الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد الجديدة المراقبة غير الغازية لمستويات الأكسجين في الخلايا


واحدة من أكثر المجالات إثارة في الطباعة ثلاثية الأبعاد لا تشمل مساحات المعيشة أو حتى الهياكل الهندسية مثل الجسور: إنها الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد.

أدت التقنية متعددة الأوجه إلى مجموعة متنوعة من التطبيقات ، بعضها يتضمن العين الإلكترونية التي قد تساعد في استعادة الرؤية للكثيرين في المستقبل. إنها تعمل على نطاق أصغر حتى من الطباعة ثلاثية الأبعاد التقليدية ، حيث تتضمن العملية الدقيقة العمل مع المواد الحيوية والخلايا.

والآن بفضل مساهمات فريق من العلماء من جامعة كوبنهاغن ومركز أبحاث العظام والمفاصل والأنسجة الرخوة في الجامعة التقنية في دريسدن ، فإن القدرات الداعمة وراء الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد تنمو أيضًا بشكل أكبر.

قاد الفريق البروفيسور مايكل كول من قسم الأحياء بجامعة كوبنهاغن. نظر عملهم على وجه التحديد في طرق مراقبة مستويات التمثيل الغذائي للأكسجين في الخلايا التي تعد جزءًا من الروابط الحيوية التي يتم إنتاجها باستخدام الطريقة.

لتحقيق أهدافهم ، استخدم الفريق الطباعة الحيوية "جنبًا إلى جنب مع التصوير عبر الإنترنت لـ O2 من خلال تفعيل رابط حيوي هيدروجيل عبر إضافة الجسيمات النانوية لمستشعر بصري مضيء". النتيجة: وسيلة مختلفة جذريًا لقياس ديناميكيات الأكسجين.

الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد التي لا تضر بالخلية

على الرغم من أن استخدام الخلايا الجذعية في الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد ، على الرغم من أنه لا يزال جديدًا نسبيًا ، إلا أنه أصبح شائعًا إلى حد ما ، إلا أن مجموعة العمل حول هذا الموضوع تكشف أن العديد من الباحثين يواجهون مشكلة تدمير الخلايا - أحيانًا بسبب الإجهاد التأكسدي - أثناء تكرار عملية بمرور الوقت. الجزء الأكثر إثارة في عمل الفريق هو أن الطريقة تقدم طريقة غير جراحية تمامًا ، مما يعني أن الهياكل الخلوية الدقيقة تظل سليمة.

كما يشير البروفيسور كول: "يمكن طباعة الخلايا الحية [L] ثلاثية الأبعاد في مواد هلامية متوافقة حيوياً (bioinks) وهذه الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد هي مجال سريع التطور ، على سبيل المثال في الدراسات الطبية الحيوية ، حيث تتم زراعة الخلايا الجذعية في تركيبات مطبوعة ثلاثية الأبعاد تحاكي المركب بنية الأنسجة والعظام. تفتقر مثل هذه المحاولات إلى المراقبة الخطية للنشاط الأيضي للخلايا التي تنمو في بنيات مطبوعة بيولوجيًا ؛ وتعتمد هذه القياسات حاليًا إلى حد كبير على أخذ العينات المدمرة. لقد طورنا براءة اختراع لحل هذه المشكلة ".

يسارع البروفيسور كول أيضًا إلى إضافة أن إمكانات عملهم تتجاوز دراستهم. "يعد هذا طفرة في الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد. فمن الممكن الآن مراقبة عملية التمثيل الغذائي للأكسجين والبيئة الدقيقة للخلايا على الإنترنت ، وغير الغازية في الهياكل الحية المطبوعة ثلاثية الأبعاد السليمة.

يتمثل التحدي الرئيسي في نمو الخلايا الجذعية في الأنسجة الكبيرة أو الهياكل الشبيهة بالعظام في ضمان تزويد الخلايا بالأكسجين الكافي. مع تطورنا ، أصبح من الممكن الآن تصور ظروف الأكسجين في هياكل ثلاثية الأبعاد مطبوعة بيولوجيًا ، والتي على سبيل المثال يتيح الاختبار السريع وتحسين نمو الخلايا الجذعية في بنيات مصممة بشكل مختلف. "

تظهر تفاصيل الدراسة في ورقة بعنوان "وظيفية Bioink مع جسيمات نانوية بمستشعر بصري لتصوير O2 في 3D ‐ Bioprinted Constructs" ، والتي نُشرت الشهر الماضي في مواد وظيفية متقدمة مجلة.


شاهد الفيديو: حيلة مذهلة لابتسامة بيضاء. حيل ونصائح تجميلية (شهر اكتوبر 2021).