پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

محققان دانشگاه پلی تکنیک فدرال لوزان (EPFL) روشی را برای چاپ سه بعدی با استفاده از جوهر باکتریایی تولید کننده ی کربنات کلسیم ابداع کردند. این کامپوزیت های زیستی بسیار مستحکم، سبک وزن و سازگار با محیط زیست هستند و طیف وسیعی از کاربردها از هنر تا زیست پزشکی را شامل می شوند.

مواد موجود در طبیعت مانند پوسته نرم تنان یا استخوان ها دارای بافت سبک، مستحکم، متخلخل و سخت هستند و تولید چنین موادی در آزمایشگاه به ویژه با استفاده از مواد و فرآیندهای سازگار با محیط زیست بسیار چالش برانگیز است.

محققان EPFL با ایده گرفتن از طبیعت، از باکتری باسیلوس پاستوری (Sporosarcina Pasteurii) برای ساخت کامپوزیت ها استفاده کردند. این باکتری وقتی در معرض محلول حاوی اوره قرار می گیرد، یک فرآیند معدنی را آغاز می کند که کربنات کلسیم  (CaCO3) تولید می کند. در نتیجه محققان می توانند از این جوهر که BactoInk نام دارد، برای چاپ سه بعدی استفاده کنند.

استر امستاد(Esther Amstad) ، رئیس آزمایشگاه مواد نرم دانشگاه پلی تکنیک لوزان، در این خصوص گفت:" چاپ سه بعدی به طور کلی کاربرد و اهمیت بسیاری دارد اما تعداد موادی که می توان آنها را به صورت سه بعدی چاپ کرد، محدود است زیرا جوهرها باید شرایط خاصی داشته باشند. پرینت سه بعدی تنها در شرایطی امکان پذیر است که جوهر به اندازه کافی بافت مایعی داشته باشد تا از نازل پرینتر سه بعدی خارج شود و سپس بدون تغییر سفت شود.

این روش که با مواد سازگار با محیط زیست انجام می شود یک گزینه امیدوارکننده برای ساخت مرجان های مصنوعی نیز می باشد که می تواند برای کمک به بازسازی صخره های دریایی آسیب دیده استفاده شود. در نهایت، این واقعیت که ساختار و خواص مکانیکی زیست کامپوزیت ها از استخوان تقلید می کند، آن را برای کاربردهای پزشکی در آینده مناسب می سازد. تطبیق پذیری BactoInk، همراه با اثرات زیست محیطی کم و خواص مکانیکی عالی مواد معدنی، فرصت های جدیدی را برای ساخت کامپوزیت های سبک وزن که بیشتر شبیه به مواد طبیعی هستند تا کامپوزیت های مصنوعی، ایجاد می کند.

لینک خبر:

https://actu.epfl.ch/news/3d-printing-with-bacteria-loaded-ink-produces-bone/