Bioprinting befindet sich in einem sehr frühen Stadium und könnte eine der großen Hoffnungen für die Zukunft der Medizin sein.
Ein Mangel an Transplantatspendern bedeutet, dass täglich etwa 20 der 113.000 auf der US-Transplantationsliste sterben.
Die Anwendung der prädiktiven Computermodellierung auf das Bioprinting, wie in a AIP Publishing Paper könnte zu Fortschritten bei Geräten führen, die auf Befehl lebendes 3D-Gewebe, Knochen und Organe drucken können.
VERBINDUNG: NEUE DURCHBRUCHMETHODE FÜR 3D-BIOPRINTING-ORGANE
Eine Technologie in den Kinderschuhen
Obwohl es vielversprechend ist, ist Bioprinting eine relativ neue Technologie - 3D-Drucker werden verwendet, um menschliches Gewebe Schicht für Schicht herzustellen, und es bestehen immer noch Probleme, wenn empfindliche Organe bei ihrer Entstehung kollabieren.
In der Tat testen Unternehmen wie Techshot sogar Raum als optimale Umgebung um neue Organe zu züchten, da Schwerelosigkeitsbedingungen dazu beitragen würden, das Zusammenfallen des Gewebes zu verhindern.
Eine auf Computern basierende Studie könnte ebenfalls von entscheidender Bedeutung sein.
Neue Fortschritte durch vorausschauende Computermodellierung
Wissenschaftler wenden jetzt die Gesetze der Physik und der prädiktiven Computermodellierung auf das Bioprinting an, um das Feld weiter voranzutreiben. Ihre Ergebnisse wurden in der Ausgabe vom 4. Juni veröffentlicht. Applied Physics Reviews aus AIP Publishing.
"Der einzige Weg, um einen signifikanten Übergang von" Versuch und Irrtum "zur" Vorhersage und Kontrolle "-Phase des Bioprinting zu erreichen", sagt Applied Physics Review Co-Autor Ashkan Shafiee, "soll die zugrunde liegende Physik verstehen und anwenden."
In diesem Artikel wurden Vorhersagemodelle auf verschiedene Drucker und die Gesetze der Physik angewendet, die für ihre verschiedenen Funktionen gelten.
Ein Extrusionsdrucker lädt 'Bioink' in eine Spritze und druckt, indem die Tinte präzise über einen Kolben oder Luftdruck gesprüht wird.
Ein Laserdrucker fokussiert währenddessen einen Laserstrahl, um eine dünne Schicht Bioink zu drucken, was zu einer hohen Lebensfähigkeit der Zellen führt.
Die Autoren haben in ihrer Studie gezeigt, dass Simulationen mit prädiktiver Computermodellierung das Muster, in dem sich eine Sammlung von Zellen während des Druckprozesses zusammensetzt, korrekt vorhersagen können.
Letztendlich könnten Fortschritte in diesem Bereich dazu führen, dass eine lebensrettende Technologie zum Mainstream wird.