ເຄື່ອງພິມ 3D ໃນດ້ານການແພດ: ການ ນຳ ໃຊ້ທີ່ ໜ້າ ຕື່ນເຕັ້ນແລະການ ນຳ ໃຊ້ທີ່ມີທ່າແຮງ

ເນື້ອຫາ

• ການຫັນເປັນຢາດ້ວຍເຄື່ອງພິມ 3D
• ເຄື່ອງພິມ 3D ເຮັດວຽກໄດ້ແນວໃດ?
• ການເຮັດຫູ
• ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງແມ່ພິມແລະ Scaffold
• ຄຸນປະໂຫຍດທີ່ເປັນໄປໄດ້ຂອງຫູທີ່ພິມ
• ການພິມເຈວຕ່ ຳ
• Prosthetics ແລະລາຍການ Implantable
• ຕົວຢ່າງເພີ່ມເຕີມ
• Bioprinting ກັບຈຸລັງທີ່ມີຊີວິດ: ອະນາຄົດທີ່ເປັນໄປໄດ້
• ການທົດແທນອົງການຈັດຕັ້ງແລະແພຈຸລັງ
• ບາງ Bioprinting ສົບຜົນສໍາເລັດ
• ພາກສ່ວນການພິມຂອງຫົວໃຈ
• ການສ້າງ Cornea
• ຜົນປະໂຫຍດຂອງ Mini Organs, Organoids, ຫຼື Organs ໃນຊິບ
• ໂຄງສ້າງທີ່ເຮັດໃຫ້ເຍື່ອຫຸ້ມປອດ
• ສິ່ງທ້າທາຍບາງຢ່າງ ສຳ ລັບ Bioprinting
• ເອກະສານອ້າງອີງ

Linda Crampton ສອນວິທະຍາສາດແລະເຕັກໂນໂລຢີຂໍ້ມູນຂ່າວສານໃຫ້ນັກຮຽນມັດທະຍົມເປັນເວລາຫລາຍປີ. ນາງມັກຮຽນຮູ້ເຕັກໂນໂລຢີ ໃໝ່.

ການຫັນເປັນຢາດ້ວຍເຄື່ອງພິມ 3D

ການພິມ 3D ແມ່ນລັກສະນະທີ່ ໜ້າ ຕື່ນເຕັ້ນຂອງເຕັກໂນໂລຢີທີ່ມີໂປແກຼມໃຊ້ທີ່ມີປະໂຫຍດຫຼາຍຢ່າງ. ຫນຶ່ງໃນການ ນຳ ໃຊ້ເຄື່ອງພິມ 3D ທີ່ ໜ້າ ສົນໃຈແລະມີຄວາມ ສຳ ຄັນຫຼາຍແມ່ນການສ້າງວັດສະດຸທີ່ສາມາດ ນຳ ໃຊ້ເຂົ້າໃນການຢາ. ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ປະກອບມີອຸປະກອນທາງການແພດທີ່ສາມາດທົດແທນໄດ້, ຊິ້ນສ່ວນຂອງຮ່າງກາຍປອມຫຼືທຽມ, ແລະເຄື່ອງມືການແພດທີ່ຖືກປັບແຕ່ງ. ມັນຍັງປະກອບມີແຜ່ນແພທີ່ພິມອອກເປັນເນື້ອເຍື່ອຂອງມະນຸດທີ່ມີຊີວິດຢູ່ເຊັ່ນດຽວກັນກັບອະໄວຍະວະນ້ອຍໆ. ໃນອະນາຄົດ, ອະໄວຍະວະທີ່ປູກໄດ້ອາດຈະຖືກພິມອອກ.

ເຄື່ອງພິມ 3D ມີຄວາມສາມາດໃນການພິມວັດຖຸແຂງ, ສາມມິຕິອີງໃສ່ແບບດິຈິຕອນທີ່ເກັບໄວ້ໃນ ໜ່ວຍ ຄວາມ ຈຳ ຂອງຄອມພິວເຕີ. ສື່ກາງພິມທົ່ວໄປແມ່ນພາດສະຕິກແຫຼວທີ່ແຂງຫຼັງຈາກການພິມ, ແຕ່ມີສື່ອື່ນໆ. ສິ່ງເຫລົ່ານີ້ປະກອບມີໂລຫະແປ້ງແລະ "inks" ປະກອບດ້ວຍຈຸລັງທີ່ມີຊີວິດ.

ຄວາມສາມາດຂອງເຄື່ອງພິມໃນການຜະລິດວັດສະດຸທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບຮ່າງກາຍຂອງມະນຸດແມ່ນໄດ້ຮັບການປັບປຸງຢ່າງໄວວາ. ວັດສະດຸ ຈຳ ນວນ ໜຶ່ງ ຖືກ ນຳ ໃຊ້ເຂົ້າໃນຢາແລ້ວໃນຂະນະທີ່ວັດຖຸອື່ນໆຍັງຢູ່ໃນຂັ້ນທົດລອງ. ນັກຄົ້ນຄວ້າຫຼາຍຄົນມີສ່ວນຮ່ວມໃນການສືບສວນ. ການພິມ 3D ມີທ່າແຮງບົ່ມຊ້ອນໃນການຫັນປ່ຽນການຮັກສາທາງການແພດ.

ເຄື່ອງພິມ 3D ເຮັດວຽກໄດ້ແນວໃດ?

ຂັ້ນຕອນ ທຳ ອິດໃນການສ້າງວັດຖຸສາມມິຕິໂດຍເຄື່ອງພິມແມ່ນການອອກແບບວັດຖຸ. ນີ້ແມ່ນເຮັດໃນໂປແກຼມ CAD (Computer-Aided Design). ເມື່ອການອອກແບບ ສຳ ເລັດແລ້ວ, ໂປແກຼມອື່ນສ້າງ ຄຳ ແນະ ນຳ ສຳ ລັບການຜະລິດວັດຖຸອອກເປັນຊຸດໆ. ໂປແກຼມທີສອງນີ້ບາງຄັ້ງກໍ່ຮູ້ກັນວ່າເປັນໂປແກຼມ slicing ຫຼືເປັນໂປແກຼມ slicer, ເພາະວ່າມັນຈະປ່ຽນລະຫັດ CAD ສຳ ລັບວັດຖຸທັງ ໝົດ ເປັນລະຫັດ ສຳ ລັບຊຸດຂອງຊັ້ນຫລືແນວນອນ. ຊັ້ນຂໍ້ມູນອາດຈະເປັນ ຈຳ ນວນຫລາຍຮ້ອຍຫລືແມ້ກະທັ້ງຫລາຍພັນຄົນ.

ເຄື່ອງພິມສ້າງວັດຖຸໂດຍການຝາກຊັ້ນຂອງວັດສະດຸຕາມ ຄຳ ແນະ ນຳ ຂອງໂປແກຼມ slicer, ເລີ່ມຕົ້ນຢູ່ທາງລຸ່ມຂອງວັດຖຸແລະເຮັດວຽກຂຶ້ນໄປ. ຊັ້ນທີ່ປະສົບຜົນ ສຳ ເລັດແມ່ນຂົ້ວເຂົ້າກັນ. ຂະບວນການດັ່ງກ່າວໄດ້ຖືກເອີ້ນວ່າການຜະລິດເພີ່ມເຕີມ.

ເຄື່ອງປລັດສະຕິກມັກຖືກ ນຳ ໃຊ້ເປັນສື່ກາງ ສຳ ລັບການພິມ 3D, ໂດຍສະເພາະໃນເຄື່ອງພິມທີ່ເນັ້ນໃສ່ຜູ້ບໍລິໂພກ. ເຄື່ອງພິມຈະລະລາຍຂີ້ເຫຍື້ອແລະຫຼັງຈາກນັ້ນກໍ່ພລາສຕິກທີ່ຮ້ອນຜ່ານລະບົບ nozzle. nozzle ຍ້າຍໃນທຸກຂະ ໜາດ ຍ້ອນວ່າມັນປ່ອຍພລາສຕິກທີ່ເປັນຂອງແຫຼວເພື່ອສ້າງວັດຖຸ. ການເຄື່ອນໄຫວຂອງຫົວດັງແລະປະລິມານຂອງພາດສະຕິກທີ່ຖືກລອກອອກແມ່ນຖືກຄວບຄຸມໂດຍໂປແກຼມ slicer. ປລາສຕິກຮ້ອນແຂງເກືອບທັນທີຫຼັງຈາກທີ່ມັນຖືກປ່ອຍອອກຈາກຮູດັງ. ປະເພດສື່ສິ່ງພິມອື່ນໆມີໄວ້ເພື່ອຈຸດປະສົງພິເສດ.

ການເຮັດຫູ

ໃນເດືອນກຸມພາປີ 2013, ນັກວິທະຍາສາດທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Cornell ໃນສະຫະລັດອາເມລິກາໄດ້ປະກາດວ່າພວກເຂົາສາມາດຜະລິດກ້ອງຫູໂດຍໄດ້ຮັບການຊ່ວຍເຫຼືອຈາກການພິມ 3D. ຂັ້ນຕອນທີ່ຕິດຕາມໂດຍນັກວິທະຍາສາດ Cornell ແມ່ນມີດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້.

• ຮູບແບບຂອງຫູໄດ້ຖືກສ້າງຂື້ນໃນໂປແກຼມ CAD. ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ໃຊ້ຮູບຖ່າຍຂອງກ້ອງຫູແທ້ເປັນພື້ນຖານຂອງຮູບແບບນີ້.
• ຮູບແບບຫູແມ່ນຖືກພິມໂດຍເຄື່ອງພິມ 3D, ໂດຍໃຊ້ພລາສຕິກເພື່ອສ້າງແມ່ພິມທີ່ມີຮູບຊົງຂອງຫູ.
• hydrogel ທີ່ບັນຈຸທາດໂປຼຕີນທີ່ເອີ້ນວ່າ collagen ແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ພາຍໃນແມ່ພິມ. hydrogel ແມ່ນເຈນທີ່ມີນໍ້າ.
• Chondrocytes (ຈຸລັງທີ່ຜະລິດ cartilage) ແມ່ນໄດ້ມາຈາກຫູງົວແລະເພີ່ມເຂົ້າໃນ collagen.
• ຫູຄໍລາເຈນແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ໃນການແກ້ໄຂທາດອາຫານໃນຈານຫ້ອງທົດລອງ. ໃນຂະນະທີ່ຫູຢູ່ໃນການແກ້ໄຂ, ບາງ chondrocytes ໄດ້ທົດແທນ collagen.
• ຫຼັງຈາກນັ້ນຫູໄດ້ຖືກຝັງຢູ່ທາງຫລັງຂອງ ໜູ ພາຍໃຕ້ຜິວ ໜັງ ຂອງມັນ.
• ຫຼັງຈາກສາມເດືອນ, ຄໍລາເຈັນໃນຫູໄດ້ຖືກທົດແທນດ້ວຍກະດູກຜ່ອຍແລະຫູໄດ້ຮັກສາຮູບຮ່າງແລະຄວາມແຕກຕ່າງຂອງມັນຈາກຈຸລັງຫນູທີ່ຢູ່ອ້ອມຮອບ

ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງແມ່ພິມແລະ Scaffold

ໃນຂະບວນການສ້າງຫູທີ່ອະທິບາຍຂ້າງເທິງ, ຫູພລາສຕິກແມ່ນແມ່ພິມທີ່ບໍ່ມີປະໂຫຍດ. ໜ້າ ທີ່ພຽງຢ່າງດຽວຂອງມັນແມ່ນການໃຫ້ຮູບຮ່າງທີ່ຖືກຕ້ອງ ສຳ ລັບຫູ. ຫູ collagen ທີ່ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນພາຍໃນແມ່ພິມເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນ scaffold ສໍາລັບ chondrocytes. ໃນວິສະວະ ກຳ ສາດເນື້ອເຍື່ອ, scaffold ແມ່ນວັດສະດຸຊີວະພາບທີ່ມີຮູບຊົງສະເພາະແລະໃນຈຸລັງເຕີບໃຫຍ່. ສະເກັດບໍ່ພຽງແຕ່ມີຮູບຮ່າງທີ່ຖືກຕ້ອງເທົ່ານັ້ນແຕ່ຍັງມີຄຸນສົມບັດທີ່ຊ່ວຍຊີວິດຂອງເຊນ ນຳ ອີກ.

ນັບຕັ້ງແຕ່ຂັ້ນຕອນການສ້າງຫູເບື້ອງຕົ້ນໄດ້ຖືກປະຕິບັດ, ນັກຄົ້ນຄວ້າຂອງ Cornell ໄດ້ພົບເຫັນວິທີການພິມແຜ່ນ collagen ທີ່ມີຮູບຊົງທີ່ຖືກຕ້ອງທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ຫູ, ກຳ ຈັດຄວາມຕ້ອງການຂອງແມ່ພິມພາດສະຕິກ.

ຄຸນປະໂຫຍດທີ່ເປັນໄປໄດ້ຂອງຫູທີ່ພິມ

ຫູທີ່ເຮັດດ້ວຍການຊ່ວຍເຫຼືອຂອງເຄື່ອງພິມສາມາດເປັນປະໂຫຍດ ສຳ ລັບຄົນທີ່ສູນເສຍຫູຂອງພວກເຂົາຍ້ອນການບາດເຈັບຫຼືເປັນໂຣກ. ພວກເຂົາຍັງສາມາດຊ່ວຍຄົນທີ່ເກີດມາໂດຍບໍ່ມີຫູຫລືມີຫູທີ່ພັດທະນາບໍ່ໄດ້ດີ.

ໃນເວລານີ້, ຫູບາງສ່ວນທີ່ຖືກທົດແທນແມ່ນບາງຄັ້ງກໍ່ເຮັດຈາກກະດູກແຂນໃນກະດູກຂ້າງຂອງຄົນເຈັບ. ການໄດ້ຮັບກະດູກແຂນແມ່ນປະສົບການທີ່ບໍ່ດີ ສຳ ລັບຄົນເຈັບແລະສາມາດ ທຳ ລາຍກະດູກ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຫູທີ່ໄດ້ຮັບອາດຈະເບິ່ງບໍ່ເປັນ ທຳ ມະຊາດ. ຫູແມ່ນຜະລິດຈາກວັດຖຸປອມ, ແຕ່ວ່າຜົນໄດ້ຮັບອີກຄັ້ງ ໜຶ່ງ ອາດຈະບໍ່ເປັນທີ່ພໍໃຈເລີຍ. ຫູທີ່ພິມອອກມີທ່າແຮງທີ່ຈະເບິ່ງຄ້າຍຄືກັບຫູ ທຳ ມະຊາດແລະເຮັດວຽກໄດ້ອຍ່າງມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂື້ນ.

ການພິມເຈວຕ່ ຳ

ໃນເດືອນກຸມພາປີ 2012, ນັກວິທະຍາສາດຂອງປະເທດໂຮນລັງລາຍງານວ່າພວກເຂົາໄດ້ສ້າງຄາງກະໄຕຕ່ ຳ ປອມທີ່ມີເຄື່ອງພິມ 3D ແລະເອົາມັນໃສ່ ໜ້າ ຂອງແມ່ຍິງອາຍຸ 83 ປີ. ຄາງກະໄຕໄດ້ຖືກຜະລິດມາຈາກຊັ້ນຂອງຜົງໂລຫະ titanium ທີ່ປົນກັບຄວາມຮ້ອນແລະຖືກປົກຄຸມດ້ວຍເຄືອບຊີວະພາບ. ວັດສະດຸຊີວະພາບແມ່ນເຂົ້າກັບເນື້ອເຍື່ອຂອງມະນຸດ.

ແມ່ຍິງໄດ້ຮັບຄາງກະໄຕປອມເພາະວ່າລາວມີການຕິດເຊື້ອກະດູກຊືມໃນຄາງກະໄຕລຸ່ມຂອງລາວເອງ. ບັນດາທ່ານ ໝໍ ຮູ້ສຶກວ່າການຜ່າຕັດການຟື້ນຟູ ໜ້າ ຕາແບບດັ້ງເດີມແມ່ນມີຄວາມສ່ຽງຫຼາຍເກີນໄປ ສຳ ລັບແມ່ຍິງເພາະວ່າອາຍຸຂອງລາວ.

ຄາງກະໄຕມີຂໍ້ຕໍ່ເພື່ອໃຫ້ມັນສາມາດເຄື່ອນຍ້າຍໄດ້, ພ້ອມທັງຝາອັດກ້າມ ສຳ ລັບການຍຶດກ້າມແລະຮ່ອງ ສຳ ລັບເສັ້ນເລືອດແລະເສັ້ນປະສາດ. ແມ່ຍິງສາມາດເວົ້າສອງສາມ ຄຳ ໃນທັນທີທີ່ນາງຕື່ນຈາກອາການສລົບ. ມື້ຕໍ່ມານາງສາມາດກືນໄດ້. ນາງໄດ້ກັບບ້ານຫລັງຈາກສີ່ມື້. ແຂ້ວປອມໄດ້ຖືກ ກຳ ນົດໃຫ້ຖືກຝັງໃສ່ຄາງກະໄຕໃນເວລາຕໍ່ມາ.

ໂຄງສ້າງທີ່ຖືກພິມຍັງຖືກ ນຳ ໃຊ້ເຂົ້າໃນການຝຶກອົບຮົມທາງການແພດແລະໃນການວາງແຜນກ່ອນການຜ່າຕັດ. ຮູບແບບສາມມິຕິທີ່ຖືກສ້າງຂື້ນຈາກການສະແກນທາງການແພດຂອງຄົນເຈັບສາມາດເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍ ສຳ ລັບແພດຜ່າຕັດ, ເພາະມັນສາມາດສະແດງສະພາບການສະເພາະພາຍໃນຮ່າງກາຍຂອງຄົນເຈັບ. ນີ້ອາດຈະງ່າຍຕໍ່ການຜ່າຕັດທີ່ສັບສົນ.

Prosthetics ແລະລາຍການ Implantable

ຄາງກະໄຕໂລຫະທີ່ອະທິບາຍຂ້າງເທິງແມ່ນປະເພດທຽມ, ຫຼືສ່ວນປະກອບຂອງຮ່າງກາຍທຽມ. ການຜະລິດຂາທຽມແມ່ນຂົງເຂດທີ່ເຄື່ອງພິມ 3D ກຳ ລັງກາຍເປັນສິ່ງ ສຳ ຄັນ. ບາງໂຮງ ໝໍ ປະຈຸບັນມີເຄື່ອງພິມຂອງຕົນເອງຫລື ກຳ ລັງເຮັດວຽກຮ່ວມມືກັບບໍລິສັດສະ ໜອງ ຢາທີ່ມີເຄື່ອງພິມ.

ການສ້າງຂາທຽມໂດຍການພິມ 3D ມັກຈະເປັນຂັ້ນຕອນທີ່ລວດໄວແລະລາຄາຖືກກວ່າການສ້າງໂດຍວິທີການຜະລິດແບບ ທຳ ມະດາ. ນອກຈາກນັ້ນ, ມັນກໍ່ງ່າຍທີ່ຈະສ້າງຊຸດທີ່ ເໝາະ ສົມ ສຳ ລັບຄົນເຈັບເມື່ອອຸປະກອນໃດ ໜຶ່ງ ຖືກອອກແບບແລະພິມໂດຍສະເພາະ ສຳ ລັບຄົນເຈັບ. ການສະແກນໂຮງ ໝໍ ສາມາດໃຊ້ເພື່ອສ້າງອຸປະກອນທີ່ ເໝາະ ສົມ.

ແຂນຂາປ່ຽນແທນມັກຈະຖືກພິມອອກເປັນ 3D ໃນທຸກມື້ນີ້, ຢ່າງ ໜ້ອຍ ໃນບາງສ່ວນຂອງໂລກ. ແຂນແລະມືທີ່ພິມອອກມັກຈະມີລາຄາຖືກກ່ວາເຄື່ອງທີ່ຜະລິດໂດຍວິທີ ທຳ ມະດາ. ບໍລິສັດການພິມ 3D ແຫ່ງ ໜຶ່ງ ກຳ ລັງເຮັດວຽກຮ່ວມກັບ Walt Disney ໃນການສ້າງມືທຽມທີ່ມີສີສັນແລະມ່ວນຊື່ນ ສຳ ລັບເດັກນ້ອຍ. ນອກ ເໜືອ ຈາກການສ້າງຜະລິດຕະພັນທີ່ມີລາຄາຖືກກວ່າທີ່ມີລາຄາຖືກກວ່າ, ການລິເລີ່ມມີຈຸດປະສົງ "ເພື່ອຊ່ວຍໃຫ້ເດັກນ້ອຍເບິ່ງການໃສ່ຂາທຽມຂອງພວກເຂົາເປັນແຫຼ່ງແຫ່ງຄວາມຕື່ນເຕັ້ນຫຼາຍກວ່າການອາຍຫຼືຂໍ້ ຈຳ ກັດ".

ຕົວຢ່າງເພີ່ມເຕີມ

• ໃນທ້າຍປີ 2015, ກະດູກສັນຫຼັງທີ່ຖືກພິມຖືກວາງໄວ້ຢ່າງ ສຳ ເລັດຜົນໃນຄົນເຈັບ. ຄົນເຈັບກໍ່ໄດ້ຮັບ sternum ທີ່ຖືກພິມແລະໂບ.
• ການພິມ 3D ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອຜະລິດແຂ້ວປອມທີ່ຖືກປັບປຸງ.
• ຂໍ້ຕໍ່ກ່ຽວກັບການທົດແທນແມ່ນຖືກພິມອອກເລື້ອຍໆ.
• ບັນດາເຄື່ອງ ສຳ ອາງທີ່ ເໝາະ ສົມກັບຂະ ໜາດ ແລະຮູບຮ່າງຂອງເສັ້ນທາງສະເພາະໃນຮ່າງກາຍຂອງຄົນເຈັບສາມາດພົບໄດ້ໄວໆນີ້.
• ການພິມ 3D ມັກມີສ່ວນຮ່ວມໃນການຜະລິດເຄື່ອງຊ່ວຍຟັງ.

Bioprinting ກັບຈຸລັງທີ່ມີຊີວິດ: ອະນາຄົດທີ່ເປັນໄປໄດ້

ການພິມດ້ວຍຈຸລັງທີ່ມີຊີວິດ, ຫຼື bioprinting, ແມ່ນເກີດຂື້ນໃນມື້ນີ້. ມັນເປັນຂະບວນການທີ່ລະອຽດອ່ອນແທ້ໆ. ຈຸລັງບໍ່ຕ້ອງຮ້ອນເກີນໄປ. ວິທີການພິມ 3D ສ່ວນໃຫຍ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບອຸນຫະພູມສູງເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ຈຸລັງຕາຍ. ນອກຈາກນັ້ນ, ທາດແຫຼວຂອງບັນທຸກ ສຳ ລັບຈຸລັງບໍ່ຕ້ອງເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ພວກມັນ. ທາດແຫຼວແລະຈຸລັງທີ່ມັນມີຢູ່ນັ້ນເອີ້ນວ່າຫມຶກຊີວະພາບ (ຫລືນໍ້າມັນຊີວະພາບ).

ການທົດແທນອົງການຈັດຕັ້ງແລະແພຈຸລັງ

ການທົດແທນອະໄວຍະວະທີ່ເສຍຫາຍກັບອະໄວຍະວະທີ່ຜະລິດຈາກເຄື່ອງພິມ 3D ຈະເປັນວິວັດທະນາການທີ່ດີໃນການແພດ. ໃນເວລານີ້, ບໍ່ມີອະໄວຍະວະທີ່ບໍລິຈາກພຽງພໍ ສຳ ລັບທຸກຄົນທີ່ຕ້ອງການ.

ແຜນການແມ່ນການເອົາຈຸລັງອອກຈາກຮ່າງກາຍຂອງຄົນເຈັບເພື່ອພິມອະໄວຍະວະທີ່ພວກເຂົາຕ້ອງການ. ຂະບວນການນີ້ຄວນປ້ອງກັນການປະຕິເສດຂອງອະໄວຍະວະ. ຈຸລັງອາດຈະເປັນຈຸລັງ ລຳ ຕົ້ນ, ເຊິ່ງເປັນຈຸລັງທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການພິເສດທີ່ມີຄວາມສາມາດຜະລິດປະເພດຈຸລັງອື່ນໆໃນເວລາທີ່ມັນຖືກກະຕຸ້ນຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ປະເພດແຕ່ລະຫ້ອງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຈະຖືກຝາກໄວ້ໂດຍຜູ້ພິມໂດຍຖືກຕ້ອງ. ນັກຄົ້ນຄວ້າ ກຳ ລັງຄົ້ນພົບວ່າຢ່າງ ໜ້ອຍ ບາງຈຸລັງຂອງມະນຸດມີຄວາມສາມາດທີ່ ໜ້າ ຕື່ນຕາຕື່ນໃຈໃນການຈັດລະບຽບຕົນເອງໃນເວລາທີ່ຖືກຝາກໄວ້ເຊິ່ງມັນຈະເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍໃນຂະບວນການສ້າງອະໄວຍະວະ.

ເຄື່ອງພິມ 3D ແບບພິເສດທີ່ຮູ້ກັນວ່າ bioprinter ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອເຮັດເນື້ອເຍື່ອທີ່ມີຊີວິດຊີວາ. ໃນວິທີການ ທຳ ມະດາໃນການເຮັດເນື້ອເຍື່ອ, hydrogel ຖືກພິມຈາກຫົວພິມ ໜຶ່ງ ໜ່ວຍ ເພື່ອປະກອບເປັນສະແຕມ. ຢອດນ້ ຳ ທີ່ມີຂະ ໜາດ ນ້ອຍໆ, ແຕ່ລະ ໜ່ວຍ ບັນຈຸຈຸລັງຫລາຍພັນໆ ໜ່ວຍ, ຖືກພິມລົງໃສ່ຊາກຈາກຫົວເຄື່ອງພິມຄົນອື່ນ. droplets ໄດ້ເຂົ້າຮ່ວມໃນໄວໆນີ້ແລະຈຸລັງກາຍເປັນສິ່ງທີ່ຕິດກັນ. ເມື່ອໂຄງສ້າງທີ່ຕ້ອງການໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ, ລະບຽງ hydrogel ຖືກຍ້າຍອອກ.ມັນອາດຈະປອກເປືອກອອກຫລືມັນອາດຈະຖືກລ້າງອອກຖ້າມັນລະລາຍໃນນໍ້າ. scaffolds biodegradable ຍັງອາດຈະຖືກນໍາໃຊ້. ສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ຄ່ອຍໆແຕກຢູ່ໃນຮ່າງກາຍທີ່ມີຊີວິດ.

ໃນດ້ານການແພດການຖ່າຍທອດແມ່ນການໂອນອະໄວຍະວະຫລືເນື້ອເຍື່ອຈາກຜູ້ໃຫ້ທຶນໄປຫາຜູ້ຮັບ. ການຝັງເຂັມແມ່ນການເອົາອຸປະກອນປອມເຂົ້າໄປໃນຮ່າງກາຍຂອງຄົນເຈັບ. bioprinting 3D ຕົກບາງບ່ອນລະຫວ່າງສອງສຸດຍອດນີ້. ທັງສອງ "ການຖ່າຍທອດ" ແລະ "ການປູກຖ່າຍ" ແມ່ນໃຊ້ໃນເວລາທີ່ກ່າວເຖິງວັດຖຸທີ່ຜະລິດໂດຍເຄື່ອງ bioprinter.

ບາງ Bioprinting ສົບຜົນສໍາເລັດ

ການຝັງເຂັມທີ່ບໍ່ມີຊີວິດແລະທຽມທີ່ສ້າງຂື້ນໂດຍເຄື່ອງພິມ 3D ແມ່ນຖືກ ນຳ ໃຊ້ມາແລ້ວໃນມະນຸດ. ການ ນຳ ໃຊ້ເນື້ອເຍື່ອທີ່ບັນຈຸຈຸລັງທີ່ມີຊີວິດຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຄົ້ນຄ້ວາເພີ່ມເຕີມ, ເຊິ່ງ ກຳ ລັງ ດຳ ເນີນຢູ່. ອະໄວຍະວະທັງ ໝົດ ຍັງບໍ່ສາມາດເຮັດໄດ້ໂດຍການພິມ 3D, ແຕ່ວ່າພາກສ່ວນຂອງອະໄວຍະວະຍັງສາມາດເຮັດໄດ້. ມີຫລາຍໆໂຄງສ້າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ຖືກພິມອອກມາ, ລວມທັງແຜກ້າມຂອງຫົວໃຈທີ່ສາມາດຕີໄດ້, ແຜຜິວ ໜັງ, ສ່ວນຂອງເສັ້ນເລືອດ, ແລະຂໍ້ເຂົ່າ. ສິ່ງເຫລົ່ານີ້ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ຖືກຝັງເຂົ້າມາໃນມະນຸດເທື່ອ. ໃນປີ 2017, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ ນຳ ສະ ເໜີ ຮູບແບບຕົ້ນສະບັບຂອງເຄື່ອງພິມທີ່ສາມາດສ້າງຜິວ ໜັງ ຂອງມະນຸດ ສຳ ລັບການປູກຖ່າຍ, ແຕ່ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ແລະໃນປີ 2018 ນັກວິທະຍາສາດອື່ນໆໄດ້ພິມໂຄມໄຟໃນຂະບວນການ ໜຶ່ງ ເຊິ່ງມື້ ໜຶ່ງ ອາດຈະໃຊ້ເພື່ອແກ້ໄຂຄວາມເສຍຫາຍໃນສາຍຕາ.

ການຄົ້ນພົບທີ່ມີຄວາມຫວັງບາງຢ່າງໄດ້ຖືກລາຍງານໃນປີ 2016. ທີມນັກວິທະຍາສາດໄດ້ຝັງໂຄງສ້າງ bioprinted ສາມຊະນິດພາຍໃຕ້ຜິວ ໜັງ ຂອງ ໜູ. ສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ລວມມີເຂັມຫູຂອງມະນຸດທີ່ມີຂະ ໜາດ ນ້ອຍ, ຊິ້ນສ່ວນກ້າມເນື້ອ, ແລະສ່ວນຂອງກະດູກຄາງກະໄຕຂອງມະນຸດ. ເສັ້ນເລືອດຈາກບໍລິເວນອ້ອມແອ້ມໄດ້ຂະຫຍາຍອອກໄປໃນໂຄງສ້າງທັງ ໝົດ ເຫຼົ່ານີ້ໃນຂະນະທີ່ພວກມັນຢູ່ໃນຮ່າງກາຍຂອງພວກ ໜູ. ນີ້ແມ່ນການພັດທະນາທີ່ ໜ້າ ຕື່ນເຕັ້ນ, ເພາະວ່າການສະ ໜອງ ເລືອດແມ່ນມີຄວາມ ຈຳ ເປັນເພື່ອຮັກສາເນື້ອເຍື່ອຕ່າງໆ. ເລືອດເອົາສານອາຫານໄປສູ່ເນື້ອເຍື່ອທີ່ມີຊີວິດແລະເອົາສິ່ງເສດເຫຼືອຂອງພວກເຂົາໄປ.

ມັນຍັງເປັນສິ່ງທີ່ ໜ້າ ຕື່ນເຕັ້ນທີ່ຈະສັງເກດເຫັນວ່າໂຄງສ້າງທີ່ຖືກປູກຝັງແມ່ນສາມາດມີຊີວິດຢູ່ໄດ້ຈົນກ່ວາເສັ້ນເລືອດໄດ້ພັດທະນາ. ຜົນງານນີ້ປະສົບຜົນ ສຳ ເລັດໂດຍການມີຮູຂຸມຂົນນ້ອຍໆໃນໂຄງສ້າງທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ສານອາຫານເຂົ້າໄປໃນມັນ.

ພາກສ່ວນການພິມຂອງຫົວໃຈ

ການສ້າງ Cornea

ນັກວິທະຍາສາດທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Newcastle ປະເທດອັງກິດໄດ້ສ້າງໂຄມໄຟທີ່ພິມດ້ວຍ 3D. ມູມມອງແມ່ນແກ້ວຕາທີ່ມີຄວາມໂປ່ງໃສແລະປົກຄຸມຢູ່ນອກ. ຄວາມເສຍຫາຍທີ່ຮ້າຍແຮງຕໍ່ຜ້າຄຸມນີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ຕາບອດ. ການຜ່າຕັດປ່ຽນແກ້ວຕາມັກຈະຊ່ວຍແກ້ໄຂບັນຫາ, ແຕ່ວ່າບໍ່ມີຄຣີມທີ່ພຽງພໍທີ່ຈະຊ່ວຍທຸກຄົນທີ່ຕ້ອງການ.

ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ຮັບຈຸລັງ ລຳ ຕົ້ນຈາກມູມມະນຸດທີ່ມີສຸຂະພາບດີ. ຕໍ່ມາຈຸລັງດັ່ງກ່າວໄດ້ຖືກຈັດໃສ່ໃນເຈນທີ່ເຮັດຈາກ alginate ແລະ collagen. ເຈນໄດ້ປົກປ້ອງຈຸລັງໃນຂະນະທີ່ພວກເຂົາເດີນທາງຜ່ານຫົວດຽວຂອງເຄື່ອງພິມ. ຈຳ ເປັນຕ້ອງໃຊ້ເວລາ ໜ້ອຍ ກວ່າສິບນາທີເພື່ອພິມເຈນແລະຈຸລັງໃນຮູບຮ່າງທີ່ຖືກຕ້ອງ. ຮູບຮ່າງໄດ້ຮັບໂດຍການສະແກນສາຍຕາຂອງຄົນ. (ໃນສະຖານະການທາງການແພດ, ຕາຂອງຄົນເຈັບຈະຖືກສະແກນ.) ເມື່ອການພິມເຈວແລະສານປະສົມຂອງຈຸລັງ, ຈຸລັງ ລຳ ຕົ້ນໄດ້ຜະລິດຕາສານທີ່ສົມບູນ.

ແກ້ວຕາທີ່ເຮັດຈາກຂັ້ນຕອນການພິມຍັງບໍ່ທັນໄດ້ຖືກຝັງເຂົ້າໃນສາຍຕາຂອງມະນຸດເທື່ອ. ມັນອາດຈະເປັນເວລາກ່ອນທີ່ພວກເຂົາຈະເປັນ. ພວກເຂົາມີທ່າແຮງທີ່ຈະຊ່ວຍເຫຼືອປະຊາຊົນຫຼາຍຄົນ, ແນວໃດກໍ່ຕາມ.

ການກະຕຸ້ນຈຸລັງ ລຳ ຕົ້ນເພື່ອຜະລິດຈຸລັງພິເສດທີ່ ຈຳ ເປັນໃນການເຮັດສ່ວນສະເພາະຂອງຮ່າງກາຍມະນຸດໃນເວລາທີ່ຖືກຕ້ອງແມ່ນສິ່ງທ້າທາຍໃນຕົວຂອງມັນເອງ. ມັນເປັນຂະບວນການ ໜຶ່ງ ທີ່ສາມາດມີຜົນປະໂຫຍດທີ່ດີ ສຳ ລັບພວກເຮົາ.

ຜົນປະໂຫຍດຂອງ Mini Organs, Organoids, ຫຼື Organs ໃນຊິບ

ນັກວິທະຍາສາດສາມາດສ້າງອະໄວຍະວະ mini ໂດຍການພິມ 3D (ແລະໂດຍວິທີການອື່ນໆ). "ອະໄວຍະວະຂະ ໜາດ ນ້ອຍ" ແມ່ນອະໄວຍະວະສ່ວນນ້ອຍໆຂອງອະໄວຍະວະ, ສ່ວນຂອງອະໄວຍະວະ, ຫຼືເນື້ອເຍື່ອຕ່າງໆຈາກອະໄວຍະວະສະເພາະ. ພວກມັນຖືກກ່າວເຖິງໂດຍຊື່ຕ່າງໆນອກ ເໜືອ ຈາກ ຄຳ ວ່າອະໄວຍະວະຂະ ໜາດ ນ້ອຍ. ສິ່ງປະດິດທີ່ພິມອອກອາດຈະບໍ່ມີໂຄງສ້າງທຸກປະເພດທີ່ພົບເຫັນຢູ່ໃນອະໄວຍະວະທີ່ມີຂະ ໜາດ ເຕັມ, ແຕ່ວ່າມັນແມ່ນປະມານທີ່ດີ. ການຄົ້ນຄວ້າຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າພວກມັນສາມາດມີການ ນຳ ໃຊ້ທີ່ ສຳ ຄັນ, ເຖິງແມ່ນວ່າມັນບໍ່ສາມາດປູກໄດ້.

ອະໄວຍະວະຂະ ໜາດ ນ້ອຍບໍ່ໄດ້ຖືກຜະລິດຈາກຈຸລັງສະ ໜອງ ໂດຍຜູ້ໃຫ້ບໍລິຈາກແບບສຸ່ມ. ແທນທີ່ຈະ, ພວກມັນມັກຈະຖືກສ້າງຂື້ນມາຈາກຈຸລັງຂອງຄົນທີ່ເປັນພະຍາດ. ນັກຄົ້ນຄວ້າສາມາດກວດເບິ່ງຜົນກະທົບຂອງຢາໃນອະໄວຍະວະນ້ອຍໆ. ຖ້າຢາຖືກພົບວ່າມີປະໂຫຍດແລະບໍ່ເປັນອັນຕະລາຍ, ມັນອາດຈະຖືກມອບໃຫ້ຄົນເຈັບ. ມັນມີຂໍ້ດີຫລາຍຢ່າງຕໍ່ຂະບວນການນີ້. ຫນຶ່ງແມ່ນວ່າຢາທີ່ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະເປັນປະໂຫຍດຕໍ່ໂຣກສະເພາະຂອງຄົນເຈັບແລະສໍາລັບ genome ສະເພາະຂອງພວກເຂົາສາມາດໃຊ້ໄດ້, ເຊິ່ງເພີ່ມຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການປິ່ນປົວທີ່ປະສົບຜົນສໍາເລັດ. ອີກອັນ ໜຶ່ງ ແມ່ນທ່ານ ໝໍ ອາດຈະໄດ້ຮັບຢາທີ່ຜິດປົກກະຕິຫລືລາຄາແພງ ສຳ ລັບຄົນເຈັບຖ້າພວກເຂົາສາມາດສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຢານັ້ນມີປະສິດຕິຜົນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການທົດລອງໃຊ້ຢາໃນອະໄວຍະວະຂະ ໜາດ ນ້ອຍອາດຈະຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການຂອງສັດໃນຫ້ອງທົດລອງ.

ໂຄງສ້າງທີ່ເຮັດໃຫ້ເຍື່ອຫຸ້ມປອດ

ໃນປີ 2019, ນັກວິທະຍາສາດຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Rice ແລະມະຫາວິທະຍາໄລວໍຊິງຕັນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນການສ້າງອະໄວຍະວະຂະ ໜາດ ນ້ອຍທີ່ເຮັດໃຫ້ເປັນໂຣກປອດຂອງມະນຸດໃນການປະຕິບັດຕົວຈິງ. ປອດນ້ອຍແມ່ນເຮັດດ້ວຍ hydrogel. ມັນປະກອບດ້ວຍໂຄງສ້າງຄ້າຍຄືປອດນ້ອຍໆທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍອາກາດໃນຊ່ວງເວລາປົກກະຕິ. ເຄືອຂ່າຍຂອງເຮືອທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍເລືອດອ້ອມຮອບໂຄງສ້າງ.

ໃນເວລາທີ່ກະຕຸ້ນ, ປອດແລະຮູບແບບຂອງມັນຂະຫຍາຍແລະເຮັດສັນຍາຢ່າງບໍ່ຢຸດຢັ້ງ. ວິດີໂອສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໂຄງປະກອບການເຮັດວຽກແນວໃດ. ເຖິງແມ່ນວ່າອະໄວຍະວະບໍ່ໃຫຍ່ແລະບໍ່ເຮັດໃຫ້ເນື້ອເຍື່ອທັງ ໝົດ ຢູ່ໃນປອດຂອງມະນຸດ, ແຕ່ຄວາມສາມາດໃນການເຄື່ອນໄຫວຂອງມັນຄ້າຍຄືປອດແມ່ນການພັດທະນາທີ່ ສຳ ຄັນຫຼາຍ.

ສິ່ງທ້າທາຍບາງຢ່າງ ສຳ ລັບ Bioprinting

ການສ້າງອະໄວຍະວະທີ່ ເໝາະ ສົມກັບການປູກຝັງແມ່ນວຽກທີ່ຫຍຸ້ງຍາກ. ອະໄວຍະວະແມ່ນໂຄງສ້າງທີ່ສັບຊ້ອນເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍຈຸລັງແລະແພຈຸລັງທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊິ່ງຈັດເປັນແບບສະເພາະ. ນອກຈາກນັ້ນ, ໃນຂະນະທີ່ອະໄວຍະວະຕ່າງໆພັດທະນາໃນໄລຍະການພັດທະນາ embryonic, ພວກເຂົາໄດ້ຮັບສັນຍານທາງເຄມີທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ໂຄງສ້າງທີ່ດີແລະພຶດຕິ ກຳ ທີ່ເຂັ້ມຂົ້ນຂອງພວກເຂົາພັດທະນາຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ສັນຍານນີ້ຂາດເມື່ອພວກເຮົາພະຍາຍາມສ້າງອະໄວຍະວະທຽມ.

ນັກວິທະຍາສາດບາງຄົນຄິດວ່າໃນໄລຍະ ທຳ ອິດແລະບາງເທື່ອໃນເວລາຕໍ່ມາພວກເຮົາຈະພິມໂຄງສ້າງທີ່ສາມາດປ່ຽນແປງໄດ້ເຊິ່ງສາມາດເຮັດ ໜ້າ ທີ່ດຽວຂອງອະໄວຍະວະແທນທີ່ຈະເຮັດ ໜ້າ ທີ່ທັງ ໝົດ ຂອງມັນ. ໂຄງສ້າງທີ່ລຽບງ່າຍເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍຖ້າພວກມັນຊົດເຊີຍຄວາມຜິດປົກກະຕິໃນຮ່າງກາຍ.

ເຖິງແມ່ນວ່າມັນມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະເປັນປີກ່ອນອະໄວຍະວະ bioprinted ສາມາດໃຊ້ໄດ້ສໍາລັບການຝັງເຂັມ, ພວກເຮົາອາດຈະເຫັນຜົນປະໂຫຍດ ໃໝ່ ຂອງເຕັກໂນໂລຢີດັ່ງກ່າວກ່ອນນັ້ນ. ຈັງຫວະການຄົ້ນຄວ້າເບິ່ງຄືວ່າ ກຳ ລັງເພີ່ມຂື້ນ. ອະນາຄົດຂອງການພິມ 3D ກ່ຽວຂ້ອງກັບຢາຄວນເປັນທີ່ ໜ້າ ສົນໃຈແລະຕື່ນເຕັ້ນ.

ເອກະສານອ້າງອີງ

• ຫູທຽມທີ່ສ້າງຂື້ນໂດຍເຄື່ອງພິມ 3D ແລະຈຸລັງ cartilage ທີ່ມີຊີວິດຊີວາຈາກວາລະສານ Smithsonian.
• ຄາງກະໄຕ Transplant ເຮັດໂດຍເຄື່ອງພິມ 3D ຈາກບີບີຊີ (ບໍລິສັດກະຈາຍສຽງອັງກິດ)
• ມືພິມ 3D ທີ່ມີສີສັນຈາກສະມາຄົມວິສະວະ ກຳ ກົນຈັກອາເມລິກາ
• Bioprinter ສ້າງຊິ້ນສ່ວນຂອງຮ່າງກາຍທີ່ປູກໃນຫ້ອງທົດລອງ ສຳ ລັບການຖ່າຍທອດຈາກ The Guardian
• ມູມມະນຸດທີ່ພິມດ້ວຍ 3D ຄັ້ງ ທຳ ອິດຈາກບໍລິການຂ່າວ EurekAlert
• ເຄື່ອງພິມ 3D ເຮັດໃຫ້ຕັບມະນຸດນ້ອຍທີ່ສຸດທີ່ເຄີຍມີມາຈາກ New Scientist
• ອະໄວຍະວະພິມ Mini 3D ທີ່ເຮັດໃຫ້ຫົວໃຈແລະຕັບຖືກ ທຳ ລາຍຈາກນັກວິທະຍາສາດ ໃໝ່
• ອະໄວຍະວະທີ່ເປັນແບບຢ່າງຂອງປອດຈາກ Popular Mechanics
• ເຄື່ອງພິມ 3D ໃໝ່ ເຮັດໃຫ້ຫູ, ກ້າມ, ແລະເນື້ອເຍື່ອກະດູກທີ່ມີຊີວິດຈາກຈຸລັງທີ່ມີຊີວິດຈາກ Science Alert
• bioprinter 3-D ເພື່ອພິມຜິວ ໜັງ ຂອງມະນຸດຈາກການບໍລິການ ໃໝ່ ຂອງ phys.org

ບົດຂຽນນີ້ແມ່ນຖືກຕ້ອງແລະຖືກຕ້ອງກັບຄວາມຮູ້ທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງຜູ້ຂຽນ. ເນື້ອຫາແມ່ນເພື່ອຈຸດປະສົງທາງດ້ານຂໍ້ມູນຂ່າວສານຫລືການບັນເທີງເທົ່ານັ້ນແລະບໍ່ປ່ຽນແທນ ຄຳ ແນະ ນຳ ສ່ວນຕົວຫລື ຄຳ ແນະ ນຳ ດ້ານວິຊາຊີບໃນເລື່ອງທຸລະກິດ, ການເງິນ, ກົດ ໝາຍ, ຫຼືວິຊາການ.