Farklı Biyomürekkep Karışımları ile Büyütülen Organlar

Yazıcıdan çıkmış protez insan vücudu parçaları bilim kurgu gibi gelebilir; ancak bu teknoloji hızlı bir şekilde rejeneratif (onarıcı) tıbba çok fazla katkısı olma potansiyeli olan bir gerçeklik haline gelmekte. Herhangi bir gerçek uygulamadan önce, biyobaskı veya biyoyazdırma (biyoçıktı) işlemlerinde hala birçok sorunla karşılaşılmaktadır.

Biyolojik mürekkebi (bio-ink) işleyerek kendi üzerine yapışmasını sağlamak ve basılan jel yapısını tutmak özellikle mürekkep püskürtmeli basımda oldukça zor bir iş. Günümüzde biyolojik mürekkep damlalarının birbirine yapışmasını sağlamak için yalnızca birkaç yöntem mevcut ve bunlar da her hücre tipinde işe yaramıyor. Bu sebeple yeni alternatif yaklaşımlara ihtiyacı doğuruyor.

Osaka University araştırmacılar, daha önceki araştırmalarını bir adım öteye götürerek, biyolojik mürekkep damlalarını birbirine yapıştıran, enzimle çalışan bir yaklaşım geliştirdiler. Bu yaklaşım, kompleks biyolojik yapıların üretilebilmesini sağlıyor. Çalışmanın sonuçları, Macromolecular Rapid Communications’ta yayımlandı.

Çalışmanın baş yazarı Shinji Sakai, her doku yapısı basımının kompleks bir süreç olduğunu belirtiyor. Biyolojik mürekkebin yeterince düşük viskoziteye (akmazlık) sahip olması ancak basım başladığında hızlıca oldukça viskoz (akmaz) jel benzeri yapı oluşturması gerekiyor.

Çalışma ekibinin bulduğu yeni yöntem, sodyum aljinattan (yoğunlaştırıcı madde) kaçınarak bu gereklilikleri karşılayabiliyor. Kullandıkları polimer ise belirli amaçlar için iskele malzemelerin uygun hale getirilmesi için mükemmel potansiyel vadediyor.

Günümüzde, sodyum aljinat mürekkep püskürtmeli biyolojik basımda kullanılan en temel jelleştirici; ancak bazı hücre tipleriyle uyumluluk sorunları var. Araştırmacıların yeni yaklaşımı Horseradish Peroxidase (Yaban Turpu Peroksidaz) enzimi aracılığıyla sağlanan hidrojelasyon sürecine dayanmaktadır. Bu enzim, oksidant hidrojen peroksit varlığında eklenen polimerin fenil grupları arasında çapraz bağlar kurabilir.

Hidrojen peroksit kendiliğinden hücrelere zarar verebilir; ancak araştırmacılar tarafından hücrelerin ve hidrojen peroksidin ayrı damlalar içerisinde dikkatlice taşınmasını sağlayacak ayarlamalar yapılmış. Böylelikle, birbirleriyle temasa geçmeleri engellenerek hücrelerin canlı kalmaları sağlanmıştır.

Bu şekilde hazırlanan biyolojik jel testlerinin içerisinde hücrelerin % 90’ından fazlası yaşayabilmiştir. Farklı hücre tiplerinden birçok kompleks test yapısı geliştirilebilir. Uyarılmış pluripotent kök hücre teknolojilerindeki gelişmeler, kök hücrelerin çok farklı yollar izleyerek farklılaşması için uyarılabilmesini mümkün kılmıştır.

Çalışmanın bir diğer yazarı Makoto Nakamura, işlevsel dokuların tam anlamda üç boyutlu basımının başarılabilmesine daha çok yaklaşılabilmesi için basılacak ve desteklenecek yeni iskelelere ihtiyaç olduğunu belirtiyor.

Bu yeni yaklaşım oldukça çok yönlü ve bu amaç üzerine çalışan bütün gruplara yardımcı olabilecek nitelikte.

Referans: 1. Shinji Sakai, Kohei Ueda, Enkhtuul Gantumur, Masahito Taya, Makoto Nakamura. Drop-On-Drop Multimaterial 3D Bioprinting Realized by Peroxidase-Mediated Cross-Linking. Macromolecular Rapid Communications, 2017; 1700534 DOI: 10.1002/marc.201700534

Kaynak:https://bilimfili.com/farkli-biyomurekkep-karisimlari-ile-buyuyen-organlar/

73 Paylaşımlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Solve : *
6 + 6 =


This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.