바이오 프린터 특수한 유형의 3D 프린터입니다. 컴퓨터 제어 조직 공학을 기반으로 조직이나 바이오 어레이를 생성 할 수 있습니다. 미래에는 그들의 도움으로 장기와 인공 생명체를 생산할 수있을 것입니다.
바이오 프린터 란?
바이오 프린터는 생체 조직과 장기를 살아있는 세포로 옮겨 3 차원 인쇄를하는 기술 장치입니다. 이 3D 프린팅 영역은 아직 실험 단계에 있으며 주로 대학의 과학 연구에서 조사되고 있습니다. 그 목적은 치료에 사용될 수있는 기능적 대체 조직과 장기를 생산할 수있는 가능성을 만드는 것입니다.
바이오 프린터를 설명하는 데 사용되는 용어를 바이오 프린팅이라고합니다. Bioprinting은 표적 조직 또는 기관의 기본 구성으로 시작됩니다. 바이오 프린터는 실험실 환경에서만 사용됩니다. 특수 3D 프린터는 결과적으로 프린트 헤드를 통해 얇은 세포 층을 저장하고 형성합니다. 이를 위해 바이오 프린터의 헤드가 왼쪽, 오른쪽, 위 또는 아래로 움직입니다.
바이오 프린터는 바이오 잉크 또는 바이오 프로세스 로그를 사용하여 유기물을 만듭니다. 이들은 생명체의 세포와 최대 90 %의 물을 함유 한 하이드로 겔을 포함하는 바이오 폴리머입니다. 흐름 속성은 정확하게 계산되어야합니다. 한편으로 질량은 주사기의 캐뉼라가 막히지 않도록 충분히 액체 여야하며 다른 한편으로는 타겟의 구조가 내구성이 있도록 충분히 견고해야합니다.
바이오 프린팅의 다른 용도로는 이식, 외과 적 치료, 조직 공학 및 재건 수술이 있습니다.
모양, 유형 및 유형
현재 바이오 프린터는 상업 부문에서 거의 사용되지 않습니다. 바이오 프린팅이 개발 단계에 있기 때문에 성숙한 유형 또는 유형의 바이오 프린터는 현재 확인되지 않았습니다. 그러나 원칙적으로 모든 3D 프린터를 바이오 프린팅에 사용할 수 있습니다. 이렇게하려면 일반적으로 사용되는 PVC 분말을 적절한 셀로 교체해야합니다. 또한 일반 잉크젯 프린터에서 바이오 프린터를 개발할 수있는 프로세스를 테스트하고 있습니다.
바이오 잉크는 높은 요구 사항을 충족해야합니다. 예를 들어, 임상 목적으로 사용되는 모든 물질은 엄격한 국제 요건을 충족해야합니다. 바이오 프린팅에 사용하기 전에 이러한 물질은 수년간의 테스트를 거쳐야합니다.
구조 및 기능
바이오 프린터의 기능은 일반 3D 프린터의 기능 원리와 매우 유사합니다. 금형은 압출기를 사용하여 만들어집니다. 그러나 PVC 분말은 기존 3D 프린터의 경우처럼 사용되지 않고 일반적으로 알지네이트를 기반으로하는 폴리머 젤을 사용합니다.
실제로 가끔 사용되는 현재의 바이오 프린터는 각각 10,000 ~ 30,000 개의 개별 세포를 포함하는 방울을 생성합니다. 이러한 개별 세포의 조직은 해당 성장 인자를 기반으로 기능적 조직 구조를 형성하기 위해 합쳐 져야합니다.
바이오 프린터는 정확한 인쇄를 위해 온도 제어가 필요합니다. 현재 바이오 프린터는 공간적으로 매우 크고 너비, 길이 및 높이가 수 미터가 될 수 있습니다. 주사기의 플런저는 일반적으로 프린터 외부에있는 컴퓨터를 통해 제어됩니다. 이를위한 기초는 3D 모델의 디지털로 사용 가능한 데이터입니다. 바이오 잉크는 최대 8 개의 스프레이 노즐에서 압축되며 의도 한 구조는 플랫폼에 구축됩니다.
의료 및 건강 혜택
원칙적으로 바이오 프린터는 특히 의학, 식품 산업 및 합성 생물학의 세 영역에서 사용됩니다. 의학에서 외과 적 치료, 재건 수술, 장기 기증 및 이식의 하위 영역에서 바이오 프린터를 사용하는 것은 생각할 수 있고 계획되어 있습니다.특히 바이오 프린터의 장기에서 중요한 이점은 분명합니다. 즉, 이식을위한 신체에 대한 정확한 적응입니다. 이러한 방식으로, 수용 기관에 적합한 적절한 기증 기관의 검색을 중지 할 수 있습니다.
재건 수술에서는 단순화와 개선이 기대됩니다. 여기에서는 귀, 손가락 및 무릎과 같은 신체의 다른 부분에서 환자로부터 세포를 채취하는 절차를 생각할 수 있습니다. 이 세포는 실험실에서 번식합니다. 그런 다음 생체 고분자가 추가됩니다. 바이오 프린터는 이론적으로 이러한 현탁액에서 이식을 구축 할 수 있습니다. 이것은 환자에게 사용됩니다. 신체의 세포는 시간이 지남에 따라 생체 고분자를 분해합니다. 특별한 이점은 신체가 이식을 거부하지 않는다는 것입니다. 또한 그러한 이식은 신체와 함께 성장할 수 있습니다. 이 긍정적 인 특성의 이유는 임플란트가 환자의 성장 제어와 연결되어 있기 때문입니다.
의학에서 바이오 프린터 사용에 관한 연구 분야는 계속해서 성장하고 있습니다. 현재 코처럼 연골에서 이식편을 만드는 것은 매우 상상할 수 있습니다. 신체 기관의 생성이 더 비판적으로 보입니다. 특히, 장기 공급에 필요한 모세 혈관의 수는 현재 필요한 정확도로 상상할 수 없습니다. 또 다른 문제는 신체 기관과 같은 복잡한 구조에서 다른 기능을 수행하기 위해 다른 세포가 조정되고 서로 통신해야한다는 사실에서 발생할 수 있습니다.
바이오 프린터는 식품 산업에서 육류 생산에도 사용할 수 있습니다. 자체 성명에 따르면 첫 번째 회사는 이미 이러한 제품을 성공적으로 인쇄했습니다. 이것들은 도축보다 맛있고 저렴해야합니다. 그러나 현재 매장에서 바이오 프린팅으로 인쇄 된 고기는 판매되지 않습니다.
