بیوتکنولوژی در ساخت یک جهان شخصی سلولی

کد مطلب: ۹۹۰۸۰۳۰۲
چاپ سه بعدی یکی از فناوری‌های حوزه بیوتکنولوژی است. در چاپ سه بعدی می‌توان از سلول‌های خود شخص برای ساخت یک جهان شخصی سلولی بهره برد. شرکت Allegro 3D  یکی از شرکت‌های بیوتکنولوژی فعال در این حوزه است. این شرکت در حوزه Bioprinting مبتنی بر نور فعالیت دارد. در این روش انواع مختلفی از سلول‌ها می‌توانند در یک داربست قرار بگیرند. به این ترتیب امکان شبیه سازی بیشتر و بهتر پیچیدگی‌های بدن انسان فراهم می‌شود. قبل از مطالعه این مطلب، مطالعه سری مطالب پرینت سه بعدی زیستی در بلاگ هنام را از دست ندهید!

لیست مقالات حوزه بیوتکنولوژی در بلاگ هنام:

• مقدمه‌ بر دانشی که آینده را به چنگ می‌آورد، بیوتکنولوژی!
• سه‌گانه‌ی کرونا، مقاومت آنتی‌بیوتیکی و بیوتکنولوژی!
• هوش مصنوعی در بیوتکنولوژی چه می‌کند؟
• بیوتکنولوژی و چند استارتاپ پیشرو در تولید واکسن
• استارتاپ های بیوتکنولوژی به کمک تولیدات پلاکتی می‌شتابند
• شرکت BioNTech ؛ غول بیوتکنولوژی دنیا
• بیوتکنولوژی و بحث داغ پلاسمای غنی از پلاکت!
• اندام تراشه در شرکت بیوتکنولوژی Mimetas
• بیوتکنولوژی و برشی از پیتزای مونوکلونال آنتی‌بادی‌ها

چاپ زیستی سه بعدی چیست؟

بافت‌های بدن به عنوان یک تیم پیچیده از سلول‌های به هم پیوسته کار می‌کنند. به عنوان مثال، قلب از سلول‌های انقباضی، همراه مجموعه وسیعی از سلول‌های اندوتلیال، سلول‌های ایمنی و فیبروبلاست تشکیل شده است. به همین ترتیب، کبد شامل سلول‌های کبدی، سلول‌های ایمنی، سلول‌های اندوتلیال و سلول‌های اپیتلیال است. یک بافت تنها در صورتی قادر به انجام کامل وظایف خود است که تمامی این اجزا در آن حاضر باشند.

حوزه چاپ سه بعدی عمیقاً به ایده بهینه سازی بازسازی و جایگزینی بافت کمک می‌کند. در چاپ سه بعدی از داربست‌های مشتق شده از طبیعت، سلول‌های انسانی و سایر مواد زیست سازگار استفاده می‌شود. این فناوری بیوتکنولوژی فرصتی ارزشمند را برای محققان فراهم کرده است. می‌توان بافت‌های شخصی بیمار را برای اهداف مختلف از پیوند تا آزمایش دارو طراحی، چاپ و بهینه سازی کرد.

انواع چاپ سه بعدی در بیوتکنولوژی:

از نظر تاریخی، چاپ سه بعدی از طریق سه روش اصلی امکان پذیر شده است. چاپ بیولوژیکی مبتنی بر نور، بیوپرینتینگ جوهر افشان (inkjet bioprinting) و چاپ زیستی مبتنی بر extrusion. چاپ زیستی مبتنی بر نور از یک منبع نور، که اغلب می‌تواند یک LED آبی باشد، استفاده می‌کند. چاپ زیستی جوهر افشان، مشابه چاپگر رومیزی معمولی است؛ جایی که قطرات bioink بر اساس کنترل رایانه روی یک بستر دریافت کننده قرار می‌گیرند. چاپ زیستی مبتنی بر اکستروژن به فشار متکی است تا bioink را با اکستروژن سرنگ روی لایه‌های دریافتی توزیع کند.

شرکت بیوتکنولوژی Allegro 3D:

Allegro 3D یک شرکت چاپ بیولوژیک مستقر در سان دیگو است. این شرکت با تهیه محصولات چاپی مبتنی بر نور جایگاه خود را در صنعت چاپ مجدد پیدا می‌کند. چاپگرهای زیستی این شرکت بیوتکنولوژی StemakerTM و Bieninks Stemink TM نام دارند. قابل ذکر است چاپگر بیولوژیکی StemakerTM اولین چاپگر بیولوژیکی چاپ دیجیتال جهان برای چاپ بافت با توان بالا (DLP) بود. نور به bioink پیش پلیمر اعمال می‌شود. این نور لایه لایه را فشرده می‌کند تا سلول‌های زنده را در ساختار نهایی۳D  بافت محصور کند.

با استفاده از نور مرئی به عنوان منبع فتوپلیمریزاسیون، دوام سلول در طی فرآیند تولید بسیار بالا است. علاوه بر این، این روش اجازه می‌دهد انواع مختلف سلول را در یک داربست چاپ شده ـ مثلا سلول‌های کبدی در لایه پایین و سلول‌های اندوتلیال در لایه بالایی ـ قرار دهد. با توانایی مخلوط کردن و مطابقت انواع سلول‌های مختلف، ساخت پیچیدگی و تنوع بافت‌های انسانی امکان پذیر خواهد بود.

“روند فعلی تولید دارو به دلیل فقدان ابزار مناسب برای غربالگری دارو در مراحل پیش‌بالینی، بسیار طولانی و پرهزینه است. آنچه بیشتر ما را در مورد چاپ سه بعدی هیجان زده می‌کند. توانایی بالقوه آن برای ایجاد تغییر الگویی در فرآیند کشف و غربالگری دارو است.”

دکتر وی زو، مدیر عامل Allegro 3D

منبع:

Biospace