Bilim Adamları Lego’dan İnsan Derisini Büyütebilen Bir Makine Yaptı : ScienceAlert

Biyolojik araştırmalar için insan doku örnekleri almak her zaman kolay değildir. onlar iken etik olarak elde edilmiş organ bağışı yoluyla veya cerrahi prosedürler sırasında alınan dokudan, bilim adamları onları buluyor ele geçirmek giderek zorlaşıyor.

Ve bu sadece sınırlı sayıda insan doku örneği olduğu için değil. Herhangi bir zamanda gerçekleşen birçok proje için gerekli olan belirli boyut ve türde doku örneklerinin mevcudiyeti de sınırlıdır.

Bu nedenle, dünyanın en popüler oyuncaklarından birini kullanarak insan dokusu örnekleri oluşturabilen, kendi düşük maliyetli, kolay erişilebilir yazıcımızı yaparak bu sorunu çözmeye karar verdik.

Ortaya çıkması 3D biyobaskı doku numunelerinin tedarik edilmesindeki zorluklara potansiyel bir çözüm sağlamıştır. Bu teknoloji, canlı hücreler içeren “biyo-mürekkebin” bir kartuşa yüklenmesini içerir.

Bu da daha sonra biyoyazıcıya yüklenir. Biyoyazıcı programlandıktan sonra, biyolojik dokunun karmaşık oluşumunu kopyalamayı amaçlayan 3 boyutlu yapılar oluşturmak için hücre yüklü biyo-mürekkebi yazdırır.

Çoğumuzun araştırmamızın büyük bir bölümünde hala güvendiğimiz plakalarda büyütülen iki boyutlu hücre kültürlerinin aksine, biyoyazıcılar bilim adamlarının hücreleri üç boyutlu olarak büyütmelerini sağlar. Ve bu, insan biyolojisinin karmaşık mimarisini daha iyi taklit eder. Başka bir deyişle, biyobaskı teknolojisi, araştırmacıların sağlıklı ve hastalıklı dokuları incelemek için daha karşılaştırılabilir modeller oluşturmasına olanak tanır.

Sorun şu ki, bu makineler göz yaşartıcı bir şekilde geliyor. yüksek fiyat onlarca, hatta yüzlerce, binlerce lira. Teknoloji ne kadar çığır açıcı olursa olsun, bizimki de dahil çok az araştırma ekibi bütçelerini bu tür harcamaları karşılayacak şekilde genişletebilir.

Bu, kendimize kendi uygun fiyatlı 3D biyoyazıcımızı yapıp yapamayacağımızı sormamıza neden oldu. Cevap “evet” oldu ve bunu Lego kullanarak yapmaya karar verdik.

frameborder=”0″ allow=”ivmeölçer; otomatik oynatma; panoya yazma; şifreli ortam; jiroskop; fotoğraf içinde fotoğraf; web paylaşımı” izin verilen tam ekran>

Onunla uğraşan herkes, Lego’nun yalnızca son derece ucuz ve çok yönlü olmadığını, aynı zamanda dünya çapında erişilebilir standartlaştırılmış parçalarla çok yüksek hassasiyetle üretildiğini bilecektir.

Ayrıca Lego’nun zaten alıştığını da biliyorduk. geleneksel 3D yazıcılar oluşturun. Ancak belirsiz kalan şey, plastikten katı 3B yapılar basan bir Lego 3B yazıcının temel fikrini alıp, yumuşak biyolojik materyali basabilecek bir makine yapıp yapamayacağımızdı.

Çıktının laboratuvarımızda herhangi bir şekilde kullanılabilmesi için kesin, güvenilir ve kararlı olması gerekir.

Cardiff laboratuvarımızın bir köşesinde, mekanik alt markaları olan standart Lego tuğlalarını kullanarak kendi uygun fiyatlı, yüksek özellikli biyoyazıcımız üzerinde çalışmamız gerekiyor. Lego Zihin Fırtınaları ve araştırma laboratuvarlarında yaygın olarak bulunan bir cihaz olan bir laboratuvar pompası. Çok disiplinli bir mühendis ve biyolog ekibi, biyoyazıcımızı tasarlamak, tasarlamak, inşa etmek ve programlamak için birlikte çalıştı.

Henüz emekleme aşamasında olan ve yapımı 500 £’a (624 ABD Doları) mal olan biyoyazıcımız, hassas biyolojik malzeme üretmek için gereken hassasiyet düzeyine ulaşıyor. Bunu yapma şekli son derece basittir.

Bir meme, hücrelerle dolu jel benzeri bir maddeyi bir tabağa püskürtür. Cihazın kalbinde mini bir Lego Mindstorms bilgisayarı bulunuyor. Bu cihaz, hücrelerle dolu jeli çıkarırken memeyi mekanik olarak yukarı ve aşağı hareket ettirirken çanağı ileri geri ve yan yana hareket ettirir.

Bu programlanabilir hareketler, insan dokusunun 3 boyutlu yapısını katman katman çoğaltmak için hücre katmanları oluşturur.

Biyoyazıcımız artık cilt hücrelerinin katmanlarını oluşturmak için kullanılıyor ve tam ölçekli bir cilt modeline doğru çalışıyor. Ayrıca, farklı türde hücreler yazdırmak için farklı türde nozüller kullanılarak doku örneklerine çeşitli karmaşıklıklar oluşturularak da değiştirilebilir.

Hem sağlıklı hem de hastalıklı cildi taklit etmek, mevcut tedavilere bakmak ve çeşitli cilt hastalıklarını tedavi etmek için yeni tedaviler tasarlamak için heyecan verici bir fırsat.

Gelecek

Biyoyazıcımız bize yalnızca insan derisinin doğru bir temsili modelini sağlamakla kalmadı, aynı zamanda ürettiğimiz sağlıklı modellere hastalıklı hücreler eklemek için de kullanılabilir. Bu, cilt koşullarının nasıl geliştiğini ve sağlıklı ve hastalıklı hücrelerin nasıl etkileşime girdiğini incelememizi sağlar. Ayrıca cilt hastalıklarının nasıl ilerlediğini ve potansiyel tedavilerin nasıl geliştirilebileceğini görmemizi sağlayacaktır.

Sağladık net talimatlar vererek Lego 3D biyoyazıcımızı nasıl oluşturduğumuza dair ayrıntılar dünyanın herhangi bir yerindeki herhangi bir laboratuvarda bu cihazın nasıl yeniden yapılandırılacağına dair. Araştırma finansmanının çok sıkışık olduğu bir zamanda, çoğu araştırmacının bütçesini aşan hayati bir ekipmana açık kaynaklı, erişilebilir ve uygun fiyatlı bir alternatif sunuyoruz.

Oldukça basit bir şekilde, Lego biyoyazıcımızın araştırmacıların çığır açan araştırmalar yürütmesini sağlamasını istiyoruz, çünkü bu sonuçta biyolojinin daha iyi anlaşılmasına ve insan sağlığının daha da iyileştirilmesine yol açacaktır.

Sion CoulmanEczacılık ve Eczacılık Bilimleri Fakültesi Kıdemli Öğretim Üyesi, Cardiff Üniversitesi; Chris ThomasEczacılık ve Eczacılık Bilimleri Yüksekokulu Öğretim Üyesi ve Lisansüstü Araştırma Çalışmaları Direktörü, Cardiff ÜniversitesiVe Oliver CastellEczacılık ve Eczacılık Bilimleri Fakültesi Kıdemli Öğretim Üyesi, Cardiff Üniversitesi

Bu makale şu adresten yeniden yayınlanmıştır: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak orijinal makale.