پرینت سه بعدی نانو ذرات حساس به اکسیژن در بافت مجتمع

بنام خدا و با سلام خدمت تمام کاربران عزیز. در این مطلب از سری مطالب آموزش های پرینت سه بعدی اصفهان و پرینتر سه بعدی اصفهان قصد داریم تا  کاربرد تکنولوژی پرینت سه بعدی در bio-ink ها و نانوذرات را توضیح دهیم.َ

تحولات اخیر در چاپ زیستی، پژوهشگران را قادر به تولید این مواد می کند. اغلب این مواد زیستی بیوفیلم هستند که می توانند داده های پیچیده بیولوژیکی را حمل کنند و به یک ساختار چاپی پیچیده تبدیل شوند. در حال حاضر، محققان از مؤسسات متعددی یک یک ژل را توسعه داده اند که با استفاده از نانوذرات حساس به اکسیژن برای چاپ بیوفیلم پیچیده و ساختار بافت مانند به کار می رود. این یافته به محققان اجازه می دهد تا محتوای اکسیژن را تشخیص دهد و با استفاده از سنسورها آن را به صورت بصری نمایش دهد. این سرمایه گذاری جدید دارای کاربرد بالقوه ای در زمینه های بیوفوتونی، بیومدیکال و بیوشیمی است.

bio-ink ها و نانوذرات

این مطالعه نشان می دهد که چگونه این bio-inks ها می تواند نانوذرات سنسور برای نظارت بر فتوسنتز جلبک و تنفس و همچنین تنفس سلول های بنیادی در ساختارهای زیستی چاپ شده با انواع یک یا چند سلول استفاده شود. اساسا، نانوذرات اجازه می دهد تا با دوربین روشن شود. در حالی که این ممکن است به نظر نمی رسد یک پیشرفت بزرگ باشد، می تواند یک خدانگهدار برای مطالعه سلول ها در مقیاس میکرو باشد. زیست شناسان می توانند بدون استفاده از تجهیزات سنگین توزیع اکسیژن را کنترل کنند.

پروفسور مایکل کول در گروه زیست شناسی، دانشگاه کپنهاگ توضیح می دهد: “چاپ 3D یک تکنیک گسترده برای تولید جسم با متریال پرینت سه بعدی پلاستیک، فلز و سایر مواد غیر جاندار است. به همین ترتیب، سلول های زنده را می توان با پرینت سه بعدی در مواد زیست سازگار ژل مانند (bio-inks) و هم چنین bioprinting 3D است یک رشته به سرعت در حال توسعه است را تولد نمود. به عنوان مثال در مطالعات پزشکی، که در آن سلول های بنیادی در 3D کشت سازه تقلید از ساختار پیچیده ای از بافت ها و استخوان چاپ می شود، چنین تلاش هایی نظارت آنلاین بر فعالیت متابولیک سلول های رشدی را در ساختارهای زیستی چاپ می کند. در حال حاضر به استفاده از نمونه برداری مخرب متکی است. ما یک راه حل پیشنهادی برای این پرونده را توسعه داده ایم. “

توسعه بیو ژل ها

محققان نانو ذرات حساس به اکسیژن را در سلول مجتمع چاپ می کنند

این گروه با استفاده از نانوذرات حساس اکسیژن به ماتریس چاپ، bio-ink را توسعه داد. هنگامی که نور آبی نانوذرات را تحریک می کند، آنها نور لومنسور قرمز را نسبت به غلظت اکسیژن محل انتشار می دهند. با وجود اکسیژن بیشتر، لومینسانس قرمز کمتری وجود دارد و بالعکس.

دوربین ها می توانند توزیع لومینسانس قرمز را در ساختارهای زندگی زیستی چاپ شده جذب کنند. فایده اصلی در مورد آنلاین، نظارت بر غیر تهاجمی از توزیع اکسیژن و پویایی بودن آن است. که محققان می توانند بر روی نقشه به منظور جلب همبستگی با رشد و توزیع سلول ها در سازه بدون نیاز به انواع مخرب نمونه آن را شبیه سازی کنند.

پروفسور Kühl می گوید: “مهم است که افزودن نانو ذرات خواص مکانیکی bio-ink را تغییر نمی دهد، به عنوان مثال برای جلوگیری از فشار و مرگ سلولی در طول فرآیند چاپ. علاوه بر این، نانوذرات نباید مانع و یا دخالت در سلول ها شود. “اشکال غیر تهاجمی تحقیق بعد از همه، برای مطالعه فرم های ظریف زیست شناسی بسیار مهم است.

تحقیق ممکن است حتی فراتر از بیولوژیکی خالص باشد. این ممکن است یک روش عالی برای ایجاد نور طبیعی / غیر الکتریکی در زیستگاه های تاریک و یا حتی اتاق باشد. این می تواند در فضا به شدت مورد استفاده قرار گیرد، به خصوص با توانایی آن برای مطالعه سطوح اکسیژن بدون مزاحمت نمونه ها. تحقیق هنوز با اشکال جدید تجربه مواجه می باشد.