प्रोफेसर एंथोनी अटाला के नेतृत्व वाली एक टीम के निष्कर्षों को बनाने में एक दशक लग गया आज प्रकाशित किये गये में प्रकृति जैव प्रौद्योगिकी, और "प्लग एंड प्ले" इंसान के विचार में एक अविश्वसनीय कदम का प्रतिनिधित्व करता है। वेक फ़ॉरेस्ट टीम के अनुसार, बायोप्रिंटर एक "पारंपरिक" 3डी प्रिंटर की तरह ही काम करता है, जिसका उपयोग किया जाता है सामग्री को परत दर परत जोड़ने के लिए योगात्मक विनिर्माण तकनीकें, अंततः एक जटिल निर्माण करती हैं संरचना। लेकिन प्लास्टिक, रेजिन, धातु (और कभी-कभी, यहां तक कि सिरेमिक) का उपयोग करने वाले अधिकांश 3डी प्रिंटर के विपरीत, ये बायोप्रिंटर बहुत अलग सामग्रियों का उपयोग करते हैं।
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बायोप्रिंटर उसी तरह काम करते हैं जैसे पारंपरिक 3डी प्रिंटर करते हैं, परत दर परत जटिल संरचनाएं बनाने के लिए एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग का उपयोग करते हैं। हालाँकि, प्लास्टिक, रेजिन और धातुओं का उपयोग करने के बजाय, बायोप्रिंटर विशेष जैव-सामग्रियों का उपयोग करते हैं जो कार्यात्मक, जीवित ऊतक का बारीकी से अनुमान लगाते हैं।
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एक बार इंटीग्रेटेड टिश्यू एंड ऑर्गन प्रिंटिंग सिस्टम (आईटीओपी) का और परीक्षण हो जाए और यह मनुष्यों में उपयोग के लिए सुरक्षित साबित हो जाए, तो हम जल्द ही मरीजों के लिए प्रतिस्थापन शरीर के अंगों को प्रिंट कर सकते हैं।
अटाला ने गिज़मोडो को बताया, "कोशिकाएं 200 माइक्रोन [0.07 इंच] से छोटी रक्त वाहिका आपूर्ति के बिना जीवित नहीं रह सकतीं, जो कि बेहद छोटी है।" “यह अधिकतम दूरी है। और यह सिर्फ मुद्रण के लिए नहीं है, यह प्रकृति है।"
लेकिन आईटीओपी संरचना का आकार बनाने के लिए बहुलक सामग्रियों का उपयोग करके इस मुद्दे को संबोधित करता है, और फिर एक पानी-आधारित जेल इस संरचना के भीतर कोशिकाओं को सही जगह पर भेजता है। मुद्रण प्रक्रिया के दौरान कोशिकाओं को अपना आकार बनाए रखने में मदद करने के लिए एक बाहरी संरचना अस्थायी रूप से लागू की जाती है, और शोधकर्ता माइक्रोचैनल को सीधे डिज़ाइन में भी रखते हैं जो पोषक तत्वों और ऑक्सीजन को पहुंचाने की अनुमति देता है कोशिकाएं. अटाला ने बताया, "हमने मूल रूप से केशिकाओं का पुनर्निर्माण किया, माइक्रोचैनल बनाए जो केशिका बिस्तर की तरह काम करते थे।"
चीजों को देखने से, अटाला और उनकी टीम के पास एक अच्छी चीज है - टिश्यू सही आकार के दिखते हैं, आकार दिया गया है, और मानव शरीर में वास्तविक उपयोग के लिए उचित ताकत है, लेकिन उन्हें अभी भी और अधिक परीक्षणों से गुजरना पड़ रहा है अतिरिक्त सुरक्षित। और इससे भी अधिक रोमांचक बात यह है कि वे ITOP के अन्य अनुप्रयोगों पर भी विचार कर रहे हैं।
“एकीकृत ऊतक-अंग प्रिंटर के भविष्य के विकास को उत्पादन के लिए निर्देशित किया जा रहा है मानव अनुप्रयोगों के लिए ऊतक, और अधिक जटिल ऊतकों और ठोस अंगों के निर्माण के लिए," अटाला बताया क्वार्टज़. “मानव ऊतकों और अंगों को प्रिंट करते समय, निश्चित रूप से, हमें यह सुनिश्चित करने की ज़रूरत है कि कोशिकाएं जीवित रहें, और कार्य करना अंतिम परीक्षण है। हमारा शोध रोगियों के लिए हड्डी, मांसपेशियों और उपास्थि को प्रिंट करने की व्यवहार्यता को इंगित करता है। हम ठोस अंगों को मुद्रित करने के लिए समान रणनीतियों का उपयोग करेंगे।"
और जबकि अटाला का कहना है कि इसे एक बड़ी सफलता कहे जाने में "अभी कुछ समय लगेगा", यह शायद दशक का संक्षिप्त विवरण हो सकता है।
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