پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر دستگاه بایو پرینتری برای تولید بافت رگ تولید کردند و درادامه آن موفق به ساخت نسخه دوم این دستگاه شدند که سرعت دستگاه نسبت به نسخه اول 20 درصد افزایش داشته است.
دکتر مجید حلوایی- از محققان این طرح با بیان اینکه پرینترهای زیستی دستگاه چاپگر سه بعدی هستند، گفت: این دستگاهها قابلیت پرینت سلول‌ها را دارند.
وی با اشاره به مطالعات انجام شده در دانشگاه صنعتی امیرکبیر اظهار داشت: هدف از این پروژه مطالعاتی، تولید بایو پرینتری که ساختارهای دایره‌ای و استوانه‌ای بدن چون رگ را پرینت کند.
حلوایی با بیان اینکه در فاز اول این طرح اقدام به تولید دستگاه بایو پرینتر برای پرینت رگ شده است، خاطر نشان کرد: در حال حاضر نمونه آزمایشگاهی این دستگاه ساخته شده است و نسخه جدید آن نیز ساخته شده ولی تست‌های آن انجام نشده است.
این محقق به بیان عملکرد بایو پرینترها پرداخت و ادامه داد: بایو پرینترها مانند پرینترهای معمولی از 3 بخش تشکیل شده‌اند که از آن جمله می‌توان به "چاپگر زیستی" اشاره کرد که یک چاپگر سه بعدی است.
وی "جوهر زیستی" را بخش دوم ذکر کرد و افزود: در این بخش توده‌های سلولی در کنار هم برای پرینت قرار گرفته خواهند شد و سومین بخش "کاغذ زیستی" است که زمینه‌ای را فراهم می‌کند تا سلول‌های مورد نظر تا رسیدن به بلوغ کامل بتوانند تغذیه کنند و در جای خود ثابت شوند و جا به جا نشوند.
حلوایی به عملکرد بایو پرینت ساخته شده دراین دانشگاه اشاره کرد و گفت: این دستگاه دارای سرنگی است که جوهر زیستی در داخل آن قرار می‌گیرد و با حرکتی که در فضا برای آن ایجاد می‌شود از طریق دستگاه چاپگر زیستی، توده‌های سلولی را در محل‌هایی که مد نظر است، قرار می‌دهد.
وی با بیان اینکه در کنار این فرآیند باید هیدروژلی برای ساپورت توده‌های سلولی به منظور جلوگیری از خارج شدن آنها از جای خود استفاده شود، اضافه کرد: فرآیند پرینت باید به صورت لایه لایه انجام شود به این معنا که لایه اول که چاپ شد، لایه بعدی با ساختار مد نظر بر روی لایه قبلی قرار خواهد گرفت.
محقق بایو پرینتر دانشگاه صنعتی امیرکبیر، همچنین به عملکرد جوهر زیستی استفاده شده در این پرینتر اشاره کرد و گفت: جوهر زیستی شامل توده‌های سلولی است که معمولا توده‌های سلولی داخل سرنگ به خط و در یک ردیف قرار داده می‌شوند و با فشاری که از پشت سرنگ وارد می‌شود این توده‌ها یکی یکی از این سوزن سرنگ خارج و کنار یکدیگر قرار می‌گیرند.
وی اضافه کرد: معمولا برای اینکه سلول‌ها زنده بمانند در کنار توده‌های سلولی از محیط کشت استفاده می‌شود تا مواد غذایی و گازهای ذخیره شده در آن را در اختیار سلول‌ها به منظور بقای سلول‌ها قرار دهد.
حلوایی سلول‌های مورد نیاز برای این دستگاه را سلول‌های اندوتلیال جنینی ذکر کرد و اظهار داشت: از آنجایی که ساختار استوانه‌ای مانند رگ پیچیدگی کمتری دارند، برای فاز اول پرینت رگ انتخاب شد.
وی خروجی دستگاه بایو پرینتر را ساخت بافت بدن عنوان کرد و ادامه داد: تست‌های اولیه انجام شد و در این آزمایش‌ها به دلیل وجود یکسری مشکلات تاکنون موفق نشدیم تا به پرینت رگ یکپارچه برسیم و لازم است تا این مشکلات رفع شود.
حلوایی با اشاره به تحولات انجام شده در دو نسخه بایو پرینترهای تولید شده، توضیح داد: در نسخه اولیه دستگاه بایو پرینتر ارزان قیمت و صرفا برای بررسی امکان پذیر بودن ساخت این دستگاه ساخته و عرضه شد ولی در نسخه دوم از قطعات بیشتر و با دقت بالاتری ساخته شد.
به گفته وی سرعت پرینت در نسخه دوم نسبت به نسخه قبل 20 درصد افزایش داده شد که این امر می‌تواند ما را به مطالعات سلولی نزدیکتر کند.
این محقق هدف نهایی از طراحی و ساخت بایو پرینترها را ساخت بافت اعضای بدن ذکر کرد و یادآور شد: محققان دنیا درصدد هستند تا با توسعه این فناوری اقدام به ساخت اعضای بدن چون قلب کنند و در تلاش هستند تا با کنار هم قرار دادن سلول‌ها ساختاری مشابه بافت اعضای بدن تولید کنند.
وی با بیان اینکه در حال حاضر این دستگاه در دنیا برای تولید بافت‌های نرم مورد استفاده قرار گرفته است، خاطر نشان کرد: این دستگاه تاکنون برای ساخت بافت سخت مانند استخوان کاربردی نشده است ولی به نظر می‌آید که در آینده از این دستگاه برای تولید بافت‌های سخت نیز استفاده شود.
حلوایی با بیان اینکه برای ساخت بافت‌های سخت بیشتر از دستگاه 3D پرینتینگ استفاده می‌شود، گفت: برای این منظور ابتدا داربستی پرینت می‌شود و پس از آن سلول‌ها بر روی این داربست بارگذاری می‌شوند ولی در بایو پرینترها سلول‌ها همزمان بر روی داربست پرینت می‌شوند.