विषय
- कैसे काम करता है बायोप्रीनिंग
- एक चिप पर बायोप्रीनिंग
- बायोप्रिनेटिंग और बोन ग्राफ्ट्स
- बायोप्रिंटर और पुनर्योजी त्वचा और ऊतक
- रक्त वाहिकाओं Bioprinting
कैसे काम करता है बायोप्रीनिंग
एक 3 डी प्रिंटर जो कुछ भी छपाई कर रहा है, उसे गहराई प्रदान करने में सक्षम है, और एक बायोप्रिंटर एक वस्तु बनाने के लिए परतों में बायोमैटिरियल्स जैसे जीवित कोशिकाओं, सिंथेटिक गोंद, और कोलेजन मचानों को वितरित करके करता है। इस प्रक्रिया को एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग कहा जाता है-प्रिंटर में फीड की गई सामग्री को एक 3 डी ऑब्जेक्ट बनाने के लिए बाहर लाने पर जम जाता है।
लेकिन यह एक 3 डी प्रिंटर में सामग्री डालने और एक बटन मारने के रूप में सरल नहीं है। एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग स्टेज पर पहुंचने के लिए, प्रिंटर को एक ब्लूप्रिंट प्राप्त करना होगा - एक कंप्यूटर-जनरेटेड इमेज जो इसे बनाने की कोशिश कर रही है। फिर, वह सामग्री जिसे आप ऑब्जेक्ट के लिए उपयोग करना चाहते हैं जैसा कि प्रिंटर में खिलाया गया है। प्रिंटर उस डिजिटल फ़ाइल को पढ़ता है जिसे आपने इच्छित वस्तु को फिर से बनाने के लिए परतों में दी गई सामग्रियों को प्रिंट करते समय दिया है। प्रत्येक परत शांत और एक दूसरे से चिपक जाएगी (कोलेजन, गोंद के लिए धन्यवाद, या कुछ मामलों में सिर्फ कोशिकाएं स्वयं), एक ठोस, स्थिर टुकड़ा बना रही है।
जीवित कोशिकाओं (आमतौर पर बायोइनक के रूप में संदर्भित) को एक बायोप्रिंटर में खिलाने के लिए, कई मार्ग शोधकर्ता ले सकते हैं। सबसे पहले, उन्हें सीधे उस मरीज से लिया जा सकता है, जिसके लिए वे बायोप्रीनिंग कर रहे हैं। या, यदि वे अनुसंधान उद्देश्यों के लिए या उदाहरणों में उपयोग किए जा रहे हैं, जब वे रोगी की स्वयं की कोशिकाओं का उपयोग नहीं कर सकते हैं, तो वयस्क स्टेम कोशिकाओं का उपयोग किया जा सकता है, क्योंकि उन्हें टिशू को फिर से बनाने के लिए आवश्यक प्रकार की कोशिकाओं के लिए हेरफेर किया जा सकता है।
एक बायोप्रीन्टर का खाका अक्सर रोगी का स्कैन होता है। यह बायोप्रिन्टर को ऊतक का निर्माण करने या प्रिंट करने के लिए स्कैन और पतली, सटीक परतों का उपयोग करके ऊतक को फिर से बनाने की अनुमति देता है।
एक चिप पर बायोप्रीनिंग
वर्तमान में वैज्ञानिक और चिकित्सा समुदायों में पुनर्योजी चिकित्सा के परीक्षण के लिए 3 डी बायोप्रिनेटिंग तरीकों में से एक का उपयोग किया जा रहा है। हार्वर्ड में Wyss संस्थान में शोधकर्ताओं ने एक 3 डी बायोप्रिन्टर विकसित किया है जो जीवित मानव कोशिकाओं के संवहनी ऊतकों का उत्पादन कर सकता है जो एक चिप पर मुद्रित होते हैं। वे इस ऊतक का उपयोग एक संवहनी चैनल से जोड़ने के लिए एक चिप पर करते हैं, जो शोधों को विकास और विकास की निगरानी के लिए ऊतक पोषक तत्वों को देने देता है।
एक चिप पर ऊतक बढ़ने की क्षमता शोधकर्ताओं को पुनर्योजी दवा के साथ-साथ दवा परीक्षण में नई तकनीकों की जांच करने में मदद करती है। एक 3D बायोपिन्टर का उपयोग करके शोधकर्ता चिप्स बनाने के विभिन्न तरीकों पर गौर करने में सक्षम हैं। एक उपलब्धि एक चिप पर दिल बनाने में थी, जिसमें अनुसंधान और डेटा एकत्र करने के उद्देश्यों के लिए सेंसर थे। यह पहले पशु परीक्षण या अन्य उपायों की आवश्यकता हो सकती है।
बायोप्रिनेटिंग और बोन ग्राफ्ट्स
जब चिकित्सा का अभ्यास करने की बात आती है, तो अभी भी बहुत कुछ सीखने और परीक्षण करने के लिए जैव-निर्मित अंगों को बनाने की आवश्यकता होती है जो मानव आकार में बढ़ जाते हैं। लेकिन बड़े पैमाने पर कदम उठाए जा रहे हैं, जैसे हड्डियों के ग्राफ्टिंग के क्षेत्र में हड्डियों और उनके आसपास के जोड़ों की समस्याओं को ठीक करने के लिए।
सबसे उल्लेखनीय प्रगति वेल्स में स्वानसी विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की है। टीम के बायोप्रिंटर एक पुनर्योजी और टिकाऊ सामग्री का उपयोग करके आवश्यक आकार में कृत्रिम हड्डी सामग्री बना सकते हैं। आयरलैंड के डबलिन में एएमबीईआर साइंस फाउंडेशन आयरलैंड और ट्रिनिटी कॉलेज के शोधकर्ताओं ने ट्यूमर के प्रतिरोध, आघात और संक्रमण के साथ-साथ आनुवंशिक हड्डी विकृति के कारण होने वाले दोषों के साथ मदद करने के लिए 3 डी बायोप्रोनेटिंग ऑफ़ बोन मटेरियल का समर्थन करने के लिए एक प्रक्रिया बनाई है।
इंग्लैंड के नॉटिंघम विश्वविद्यालय ने भी चिकित्सा के इस क्षेत्र में लाभ अर्जित किया है, हड्डी की एक प्रति को बायोप्रिनेट करते हुए वे इसे बदल रहे हैं और इसे स्टेम कोशिकाओं के साथ कोटिंग कर रहे हैं। मचान शरीर के अंदर रखा गया है। समय के साथ, स्टेम कोशिकाओं की मदद से, इसे पूरी तरह से एक नई हड्डी से बदल दिया जाता है।
बायोप्रिंटर और पुनर्योजी त्वचा और ऊतक
मशीन की परत चढ़ने के कारण त्वचा बायोप्रीनिंग के लिए दवा का एक सफल क्षेत्र है। चूंकि त्वचा एक बहुपरत अंग है, जिसमें प्रत्येक परत के भीतर विभिन्न कोशिकाएं होती हैं, शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि समय के साथ बायोप्रिनेटिंग त्वचा की परतों जैसे डर्मिस और एपिडर्मिस को पुन: उत्पन्न करने में मदद कर सकता है।
नॉर्थ कैरोलिना के वेक फॉरेस्ट स्कूल ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ता इस बात को करीब से देख रहे हैं कि जब पीड़ितों को जलाने की बात आती है, जिनकी घाव की देखभाल और उपचार में मदद करने के लिए कटाई के लिए पर्याप्त त्वचा नहीं होती है। इस मामले में, बायोप्रीनर को नई त्वचा बनाने में मदद करने के लिए एक स्कैनर (गहराई और सेल प्रकार सहित) से रोगी के घाव की जानकारी मिलेगी, जो तब रोगी पर इस्तेमाल किया जा सकता था।
पेंसिल्वेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी में, शोधकर्ता 3 डी बायोप्रीनिंग पर काम कर रहे हैं जो घुटनों और अन्य क्षेत्रों में ऊतक की मरम्मत में मदद करने के लिए उपास्थि का निर्माण कर सकते हैं, जो शरीर में आमतौर पर पहनने और आंसू के साथ खराब हो जाते हैं, साथ ही त्वचा और अन्य तंत्रिका-तंत्र के ऊतकों को अंग स्वास्थ्य के लिए आवश्यक होते हैं ।
रक्त वाहिकाओं Bioprinting
एक बायोप्रिंटर का उपयोग करके रक्त वाहिकाओं को फिर से बनाने की क्षमता न केवल उन्हें एक मरीज में सीधे प्रत्यारोपण करने में सक्षम होने की संभावना में सहायक है, बल्कि दवा परीक्षण और व्यक्तिगत दवा के लिए भी है। ब्रिघम और वीमेंस हॉस्पिटल के शोधकर्ताओं ने रक्त वाहिकाओं के रूप में काम करने वाले एग्रोज फाइबर को मुद्रित करके चिकित्सा के इस क्षेत्र में लाभ कमाया है। शोधकर्ताओं ने पाया कि मौजूदा संरचना के चारों ओर घुलने के बजाए ये बायोप्रिंटेड रक्त वाहिकाएं बड़े नेटवर्क को स्थानांतरित करने और बनाने के लिए काफी मजबूत हैं।
बहुत से एक शब्द
बायोप्रिंटरिंग से उपजा शोध आकर्षक है, और जबकि बायोफिंट हड्डियों, त्वचा, रक्त वाहिकाओं, उपास्थि और यहां तक कि अंगों की क्षमता से ज्ञान और लाभ की एक बड़ी उन्नति हुई है, अभी भी बहुत से पहले किए जाने की अधिक प्रगति है इन पद्धतियों को चिकित्सा में रूपांतरित किया जाता है।
कुछ दूसरों की तुलना में जल्दी तैयार हो सकते हैं, हालांकि। बॉयोप्रिनटिंग और त्वचा शोधकर्ता के मामले में, युद्ध में व्यापक रूप से जलने का अनुभव करने वाले सैनिकों के लिए पांच साल के भीतर विज्ञान तैयार होने की उम्मीद है। बायोप्रिंटरिंग के अन्य क्षेत्र, जैसे कि मनुष्यों के उपयोग के लिए अंगों को फिर से बनाना, अभी भी विकास में जाने का एक तरीका है।
जब यह शरीर की प्रक्रियाओं की नकल करने और शरीर की बड़ी प्रणाली के भीतर कुछ दवाओं की बातचीत का निरीक्षण करने के लिए आता है, तो बायोप्रिनेटिंग ने डेटा एकत्र करने के साथ-साथ गैर-इनवेसिव तरीके भी खोले हैं, यह देखने के लिए कि मानव शरीर कुछ पदार्थों के साथ कैसे संपर्क करता है, जिससे आगे बढ़ सकता है। रोगी और कम साइड इफेक्ट के लिए अधिक व्यक्तिगत दवा।