زیست‌چاپ: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده

درخط

نسخهٔ ‏۲۴ مارس ۲۰۲۱، ساعت ۲۱:۵۲

چاپ زیستی سه بعدی یا بیوپرینت (انگلیسی: 3D bioprinting) فناوری روبه‌تکاملی در حوزهٔ مهندسی بافت‌ها است که در آن با به کارگیری جوهرهای زیستی (انگلیسی: Bio-ink) که از سلول‌های بنیادی گرفته شده اند^[۱]، برای ساختن سریع و دقیق ساختارهای زیستی سه‌بعدی مانند پوست، بافت و یا ارگانها استفاده می‌کنند.^[۲] اهمیت این موضوع زمانی مشخص می‌شود که صحبت از پیوند عضو و یا بیماری‌های خطرناک در میان است و هیچ اهداکننده‌ای وجود ندارد. در این صورت این ارگان‌های چاپ شده می‌توانند زندگی بیماران را نجات دهند. همچنین از این چاپگر برای مطالعه‌ی بیماری‌ها نیز می‌توان استفاده کرد.^[۳]

تاریخچه

چاپ زیستی از پرینترهای سلولی دوبعدی آغاز شد که در آن مواد زیستی (انگلیسی: Biomaterial) جایگزین جوهر و صفحات متجرک کنترل جایگزین کاغذ چاپ در دستگاه‌های چاپگر شدند. در پرینترهای سه‌بعدی یکی از بزرگترین چالش‌ها چاپ رگ‌ها و مویرگ‌ها به منظور زنده ماندن سلول‌ها بود. به طور کلی چهار ایده برای این چاپگرها وجود دارد: جوهرفشانی (انگلیسی: Inkjet)، اکستروژنی (انگلیسی: Micro-extrusion) و لیزری (انگلیسی: Laser-assited) ^[۴] و Stereolithography ^[۵]

پرونده:سه ایده‌ی پایه‌ای چاپگرها.png

سه ایده‌ی پایه‌ای چاپگرها: a) جوهرفشان b) اکستروژنی c) لیزری

هر یک از این تکنیک‌ها برای نوع خاصی از مواد و کاربرد خاصی مناسب هستند. موادی که در بیوپرینت به کار میروند باید خواص ویژه‌ای داشته باشند. مثلا:

قابل چاپ باشند.
سازگاری زیستی داشته باشند.
غیر سمی باشند.
خواص ساختاری و مکانیکی مناسبی (بسته به بافت خاص و کاربردی که دارد) داشته باشند.
قابلیت چسبندگی سلولی داشته باشند.

یکی از موادی که به خوبی این شرایط را ارضا می‌کند هیدروژل (انگلیسی: Hydrogel) است. به همین دلیل برای ساخت محیط‌های سلولی پیچیده از آنها استفاده می‌شود.

چاپ بافت‌ها

برای چاپ بافت‌ها سه روش مرکزی وجود دارد: تقلید زیستی (انگلیسی: Biomimicry)، خودجایگزین‌گری و خود مونتاژی مستقل و قالب‌های مینی بافت سازی. ^[۶]

تقلید زیستی

خودجایگزین‌گری

مینی بافت سازی

کامپوزیت‌های زیستی قابل چاپ

جوهر‌های بیوکامپوزیت‌ها پلیمرهایی طبیعی و کاربردی هستند. پلیمر‌های طبیعی مانند کلاژن (انگلیسی: Collagen)، ژلاتین، آلژنیک (انگلیسی: Alginate) و... اجزای مشابه زیادی با بافت‌ها و ارگان‌های اصلی بدن دارند و در اصل به دلیل داشتن پروتئین (به جز آلژنیک)، دارای ظرفیت بازتولید لایه‌ی مخاطی که برای بافت‌سازی بسیار ضروری است هستند.

جستارهای وابسته

چاپگر سه‌بعدی

منابع

↑ Hospodiuk, Monika; Dey, Madhuri; Ozbolat, Ibrahim (Jan 3, 2017). "The bioink: A comprehensive review on bioprintable materials". Biotechnology Advances.
↑ «چاپ زیستی سه بعدی» [رایانه و فناوری اطلاعات] هم‌ارزِ «bioprinting»؛ منبع: گروه واژه‌گزینی. جواد میرشکاری، ویراستار. دفتر سیزدهم. فرهنگ واژه‌های مصوب فرهنگستان. تهران: انتشارات فرهنگستان زبان و ادب فارسی (ذیل سرواژهٔ زیست‌چاپ)
↑ https://www.3dnatives.com/en/bioprinting-projects-3d-printed-organs-070420205/#!
↑ Crupi, Annunziata & Teodori, Laura. (2015). 3D-BioPrinting: The future of Red Biotech. Energia, Ambiente e Innovazione. 3.
↑ H. J. Jeong, H. Nam, J. Jang, and S. J. Lee, “3D bioprinting strategies for the regeneration of functional tubular tissues and organs,” Bioengineering, vol. 7, no. 2, pp. 1–24, 2020, doi: 10.3390/bioengineering7020032. .
↑ S. V. Murphy and A. Atala, “3D bioprinting of tissues and organs,” Nat. Biotechnol., vol. 32, no. 8, pp. 773–785, 2014, doi: 10.1038/nbt.2958..

[1] Hospodiuk, Monika; Dey, Madhuri; Ozbolat, Ibrahim (Jan 3, 2017). "The bioink: A comprehensive review on bioprintable materials". Biotechnology Advances.

[2] «چاپ زیستی سه بعدی» [رایانه و فناوری اطلاعات] هم‌ارزِ «bioprinting»؛ منبع: گروه واژه‌گزینی. جواد میرشکاری، ویراستار. دفتر سیزدهم. فرهنگ واژه‌های مصوب فرهنگستان. تهران: انتشارات فرهنگستان زبان و ادب فارسی (ذیل سرواژهٔ زیست‌چاپ)

[3] ttps://www.3dnatives.com/en/bioprinting-projects-3d-printed-organs-070420205/#!

[4] Crupi, Annunziata & Teodori, Laura. (2015). 3D-BioPrinting: The future of Red Biotech. Energia, Ambiente e Innovazione. 3.

[5] H. J. Jeong, H. Nam, J. Jang, and S. J. Lee, “3D bioprinting strategies for the regeneration of functional tubular tissues and organs,” Bioengineering, vol. 7, no. 2, pp. 1–24, 2020, doi: 10.3390/bioengineering7020032. .

[6] S. V. Murphy and A. Atala, “3D bioprinting of tissues and organs,” Nat. Biotechnol., vol. 32, no. 8, pp. 773–785, 2014, doi: 10.1038/nbt.2958..

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]

[۵]

[۶]

@@ خط ۳۵: / خط ۳۵: @@
 == کامپوزیت‌های زیستی قابل چاپ==
-جوهر‌های [[بیوکامپوزیت|بیوکامپوزیت‌ها]] پلیمرهایی طبیعی و کاربردی هستند. پلیمر‌های طبیعی مانند کلاژن ({{lang-en|Collagen}})، ژلاتین، آلژنیک ({{lang-en|Alginate}}) و... اجزای مشابه زیادی با بافت‌ها و ارگان‌های اصلی بدن دارند و در اصل به دلیل داشتن پروتئین، دارای ظرفیت بازتولید لایه‌ی مخاطی که برای بافت‌سازی بسیار ضروری است هستند.
+جوهر‌های [[بیوکامپوزیت|بیوکامپوزیت‌ها]] پلیمرهایی طبیعی و کاربردی هستند. پلیمر‌های طبیعی مانند کلاژن ({{lang-en|Collagen}})، ژلاتین، آلژنیک ({{lang-en|Alginate}}) و... اجزای مشابه زیادی با بافت‌ها و ارگان‌های اصلی بدن دارند و در اصل به دلیل داشتن پروتئین (به جز آلژنیک)، دارای ظرفیت بازتولید لایه‌ی مخاطی که برای بافت‌سازی بسیار ضروری است هستند.
 == جستارهای وابسته ==