3 डी बायोप्रिंटिंग एक ऐसी तकनीक है जो सेल पाड़ बनाने के लिए 3 डी बायोप्रिंटर का उपयोग करती है, और फिर कोशिकाओं को बढ़ने की अनुमति देने के लिए पाड़ में बीज कोशिकाएं। बायोप्रिंटिंग एक परत-दर-परत विनिर्माण विधि का उपयोग करता है, बायोइंक्स का उपयोग करके, सेल मचान बनाने के लिए जो जीवित ऊतक की नकल करता है और ऊतक जैसी जटिलता के साथ सटीक रूप से नियंत्रित 3 डी ऊतक संरचनाओं को उत्पन्न कर सकता है। यह चिकित्सा और ऊतक इंजीनियरिंग के क्षेत्र में महान अनुप्रयोगों है। बायोप्रिंटिंग का उपयोग वर्तमान में दवा परीक्षण के लिए ऊतकों और अंगों को प्रिंट करने के लिए किया जा सकता है, साथ ही साथ सेल मचान बनाने के लिए भी किया जा सकता है। इन scaffolds articular उपास्थि या स्नायुबंधन पुनर्जनन तकनीकों में इस्तेमाल किया जा सकता है
1. 3 डी bioprinting की अवधारणा
जैविक 3 डी प्रिंटिंग के विकास के साथ, इसकी अवधारणा को भी लगातार विस्तारित और विस्तारित किया जाता है। वर्तमान में, जैविक 3 डी प्रिंटिंग को दो अवधारणाओं में विभाजित किया जा सकता है: व्यापक और संकीर्ण। एक व्यापक अर्थ में, 3 डी प्रिंटिंग जो सीधे बायोमेडिसिन के क्षेत्र में कार्य करती है, को बायो -3 डी प्रिंटिंग की श्रेणी के रूप में माना जा सकता है, जबकि एक संकीर्ण अर्थ में, सक्रिय संरचनाओं के निर्माण के लिए सेल युक्त बायोइंक्स में हेरफेर करने की प्रक्रिया को आमतौर पर बायो -3 डी प्रिंटिंग कहा जाता है।
एक व्यापक अर्थ में, जैविक 3 डी प्रिंटिंग को मोटे तौर पर 4 स्तरों में विभाजित किया जा सकता है:
(1) जैव संगतता आवश्यकताओं के बिना संरचनाओं का निर्माण, जैसे कि वर्तमान में शल्य चिकित्सा पथ योजना में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले उत्पादों की 3 डी प्रिंटिंग।
(2) बायोकॉम्पैटिबिलिटी आवश्यकताओं के साथ गैर-डिग्रेडेबल उत्पादों का निर्माण, जैसे कि टाइटेनियम मिश्र धातु जोड़ों, दोष की मरम्मत के लिए सिलिकॉन कृत्रिम अंग, आदि।
(3) जैव संगतता आवश्यकताओं, अवक्रमण योग्य उत्पादों, जैसे सक्रिय सिरेमिक हड्डी, अवक्रमण योग्य रक्त वाहिका स्टेंट आदि का निर्माण।
(4) संकीर्ण जैव-3 डी प्रिंटिंग, अर्थात्, बायोमिमेटिक तीन आयामी ऊतकों के निर्माण के लिए जीवित कोशिकाओं में हेरफेर करना, जैसे कि दवा स्क्रीनिंग और तंत्र अनुसंधान, यकृत इकाइयों, त्वचा, रक्त वाहिकाओं, आदि के लिए प्रिंटिंग सेल मॉडल। बायो-3डी प्रिंटिंग में कोशिकाओं में हेरफेर करने की प्रक्रिया को सेल प्रिंटिंग (सेल प्रिंटिंग) भी कहा जा सकता है
एक संकीर्ण अर्थ में, सेल प्रिंटिंग और बायो-3 डी प्रिंटिंग की अवधारणाओं को आपस में बदला जा सकता है। इसके अलावा, अंग मुद्रण कभी-कभी देखा जाता है।
अंग मुद्रण की अवधारणा, आमतौर पर इस अवधारणा को सेल प्रिंटिंग और जैविक 3 डी प्रिंटिंग के साथ एक संकीर्ण अर्थ में विनिमेय भी माना जा सकता है
2. 3 डी Bioprinting के मूल सामग्री bioink है
3 डी प्रिंटिंग जीव मुख्य रूप से नकली जीवित ऊतकों को बनाने के लिए बायोइंक्स का उपयोग करते हैं। बायोइंक्स में पहले बहुत अच्छी जैविक गतिविधि होनी चाहिए, जो शरीर में बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स वातावरण के समान है, जो मुद्रित कोशिकाओं के आगे के विकास की सुविधा प्रदान करती है और कोशिकाओं के बीच संचार स्थापित करती है।
वर्तमान में, बायोइंक्स के चार मुख्य प्रकार हैं: आयन-क्रॉसलिंकिंग, तापमान-संवेदनशील, फोटोसेंसिटिव और कतरनी-पतला:
◆ आयनिक क्रॉस-लिंकिंग प्रकार मुख्य रूप से आयनिक क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रिया के माध्यम से हाइड्रोजेल के इलाज का एहसास करता है, जैसे कि एल्गिनेट श्रृंखला स्याही, जब सोडियम एल्गिनेट में सोडियम आयन को कैल्शियम आयन के साथ बदल दिया जाता है, तो कैल्शियम एल्गिनेट हाइड्रोजेल प्राप्त होता है।
◆ तापमान-संवेदनशील स्याही मुख्य रूप से हीटिंग या ठंडा करके सोल राज्य से जेल राज्य में संक्रमण का एहसास करती है, जैसे कि जिलेटिन स्याही, जब मुद्रण, जिलेटिन को पिघलाने के लिए नोजल को गर्म करना आवश्यक है, और जिलेटिन सेटिंग प्राप्त करने के लिए नीचे मुद्रण मंच को ठंडा करना;
◆ photosensitive स्याही मुख्य रूप से स्याही में photoinitiator सक्रिय करने के लिए प्रकाश का उपयोग करता है जेल राज्य के लिए सोल राज्य से स्याही के संक्रमण का एहसास करने के लिए। -जीएम श्रृंखला) सामग्री।
◆ कतरनी thinning स्याही मुख्य रूप से घटना है कि कुछ सामग्री की स्पष्ट चिपचिपाहट कतरनी तनाव की वृद्धि के साथ कम हो जाता है का उपयोग करता है. सोल राज्य में, उदाहरण के लिए, कार्बोमर गोंद + जेलएमए या कोलेजन का उपयोग बायोइंक बनाने के लिए किया जाता है।
3.3D Bioprinting प्रक्रिया
विभिन्न बनाने के सिद्धांतों और मुद्रण सामग्री के अनुसार, जैविक 3 डी प्रिंटिंग तकनीक को 3डीपी, एसएलएस, एफडीएम, एसएलए प्रिंटिंग आदि में विभाजित किया जा सकता है।
4. 3 डी Bioprinting के अनुप्रयोगों
चूंकि 3 डी बायोप्रिंटिंग न केवल विशिष्ट आकृतियों की संरचनाओं का निर्माण कर सकती है, बल्कि कोशिकाओं के लिए तीन आयामी संस्कृति वातावरण भी प्रदान कर सकती है, 3 डी बायोप्रिंटिंग में ऊतकों और अंगों के निर्माण में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है। वर्तमान में, यह मुख्य रूप से उपास्थि, त्वचा, रक्त वाहिकाओं, ट्यूमर मॉडल और अन्य जटिल अंगों में उपयोग किया जाता है। का प्रिंट।
5. 3 डी bioprinting के भविष्य
3 डी बायोप्रिंटिंग एक नई तकनीक है जो बायोमैन्यूफैक्चरिंग और एडिटिव विनिर्माण को जोड़ती है। यह मशीनरी, सामग्री, जीव विज्ञान और चिकित्सा जैसी एक बहुआयामी अत्याधुनिक तकनीक है। यह ऊतक इंजीनियरिंग और पुनर्योजी चिकित्सा के क्षेत्र में अनुसंधान के लिए एक नया तरीका प्रदान करता है। वर्तमान में बायोप्रिंटिंग ने बायोइंक तैयारी, मुद्रण प्रक्रिया अनुसंधान और विकास, मुद्रण उपकरण विकास और चिकित्सा अनुप्रयोग अनुसंधान में बहुत प्रगति की है, लेकिन वर्तमान में, इनमें से अधिकांश शोध विनिर्माण समस्याओं को हल करने पर ध्यान केंद्रित करते हैं। कार्यात्मक सफलताओं और अनुप्रयोगों.
