3D yazıcıdan kalp veya böbrek mi? Fraunhofer Institute biyomürekkepler geliştiriyor

PhysioINK projesi kapsamında Fraunhofer Institute araştırmacıları, insan dokusunun büyük bir bölümünü oluşturan yapısal proteinler olan kolajen ve elastinden yapılan yeni “biyomürekkepler” geliştiriyor. Bu “biyomürekkeplerin” geliştirilmesi, birkaç temel zorluğun çözülmesini gerektiriyor:

• Mürekkepler, baskıda kullanılabilecek kadar akışkan olmalıdır.
• Ancak baskıdan sonra yeniden doğal, lifli bir doku yapısı oluşturmalıdır.
• Aynı zamanda, malzemeye dahil edilen canlı hücreler hayatta kalmalıdır.

Bu zorlukların üstesinden gelmek için bilim insanları, selüloz sülfatın başlangıçta kolajen moleküllerini stabilize ederek baskıda kullanılabilir hale getirdiği bir mekanizma geliştirdi. Ardından sıcaklıkta yapılan bir değişiklik, kolajenin yeniden doğal biçimde kendiliğinden organize olmasını tetikliyor.

Şimdiye kadar bu yaklaşımın daha çok sentetik veya kimyasal olarak değiştirilmiş malzemelere dayandığı anlaşılıyor. Buna karşılık PhysioINK projesinde yer alan araştırmacılar, proteinlerden oluşan fizyolojik malzeme kullanıyor; bu, gerçek organları oluşturan malzemeyle aynı türden.

Sıcaklık, biraz daha yüksek kolajen içeriğiyle birlikte, organik mürekkebin kararlı kalmasında ve jelleşmesinin önlenmesinde kritik bir rol oynuyor. İlk başarılardan biri, 3D baskıyla üretilen deri dokusu modelleri oldu.