เทคนิคที่ผู้สร้างอธิบายไว้ว่า “เหมือนกับการเก็บถั่วโดยวางหลอดดูดดื่มแล้วดูดผ่านฟาง” อาจทำให้ง่ายต่อการสร้างรูปแบบ 3 มิติที่แม่นยำของเนื้อเยื่อชีวภาพในห้องปฏิบัติการ แนวทางนี้ซึ่งเรียกว่าการพิมพ์ชีวภาพโดยใช้ความทะเยอทะยาน สามารถนำมาใช้สำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น เวชศาสตร์ฟื้นฟู วิศวกรรมเนื้อเยื่อ และ การสร้างแบบจำลอง ในหลอดทดลองของโรคของมนุษย์
ในการพิมพ์ชีวภาพ 3 มิติ ไฮโดรเจลที่บรรจุ
เซลล์หรือ “หมึกชีวภาพ” ถูกใช้เพื่อสร้างโครงสร้างทางชีวภาพทีละชั้น ความก้าวหน้าล่าสุดในสาขานี้ทำให้นักวิจัยสามารถสร้างเนื้อเยื่อที่มีลวดลายและโครงข่ายคล้ายหลอดเลือดได้เป็นประจำ และหลอมรวมเข้ากับเซลล์ที่มีชีวิตและสารอาหาร เทคนิคที่ใช้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความหนืดและลักษณะของหมึกพิมพ์ชีวภาพ และรวมถึงการพิมพ์แบบอิงค์เจ็ต การพิมพ์ชีวภาพแบบไมโครวาล์วและแบบอัดรีด เป็นต้น
ความหวังอันยิ่งใหญ่ของการพิมพ์ชีวภาพแบบ 3 มิติก็คือจะช่วยให้สามารถสร้างเนื้อเยื่อของมนุษย์ที่จำเพาะต่อผู้ป่วยได้ในห้องแล็บ หรือแม้แต่ใช้เซลล์ของผู้ป่วยเองด้วยซ้ำ ปัญหาคือเทคนิคการพิมพ์ชีวภาพ 3 มิติในปัจจุบันไม่สามารถจัดตำแหน่งเซลล์ที่มีชีวิตที่หนาแน่นซึ่งทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบสำหรับเนื้อเยื่อและอวัยวะที่ใช้งานได้ของมนุษย์ มวลรวมเหล่านี้หรือที่เรียกว่า “ทรงกลมของเนื้อเยื่อ” ยังสามารถแสดงผลไม่ได้หากกระบวนการพิมพ์สร้างความเสียหายต่อคุณสมบัติทางชีวภาพ โครงสร้าง หรือทางกล ความท้าทายอีกประการหนึ่งคือ เทคนิคส่วนใหญ่ไม่สามารถพิมพ์ทรงกลมที่มีขนาดต่างกัน หรือรองรับโครงสร้างคล้ายนั่งร้านซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการใช้งานด้านวิศวกรรมเนื้อเยื่อจำนวนมาก
การพิมพ์ชีวภาพโดยใช้ความทะเยอทะยาน
ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลวาเนียในสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาเทคนิคการพิมพ์ชีวภาพแบบใหม่ที่สามารถเอาชนะปัญหาเหล่านี้ได้โดยใช้การดูดเพื่อหยิบและพิมพ์ทรงกลมประเภทต่างๆ ทรงกลมที่พวกเขาทดสอบทำมาจากมวลรวมเซลล์ต้นกำเนิดมีเซนไคมอลของมนุษย์หรือหนูเมาส์ และมีขนาดตั้งแต่ 80 ถึง 600 ไมครอน เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหาย นักวิจัยได้รักษาแรงดูดให้มีค่าต่ำสุด ซึ่งคำนวณจากแรงดันยกวิกฤตที่จำเป็นในการเอาชนะสิ่งกีดขวางทางอุณหพลศาสตร์ที่ส่วนต่อประสานระหว่างอากาศ เนื้อเยื่อ และตัวกลางในการเจริญเติบโตของเซลล์
อิบราฮิม ออซโบลาต หัวหน้าทีมและเพื่อนร่วมงานได้แสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถเคลื่อนย้ายสไปรอยด์ไปยังตำแหน่งที่เหมาะสมก่อนที่จะปล่อยพวกมันโดยยึดแรงดูดไว้ พวกเขาใช้เทคนิคนี้ร่วมกับการพิมพ์ไมโครวาล์วทั่วไปเพื่อสร้างเนื้อเยื่อ
การแตกหน่อของเส้นเลือดฝอยรวมด้วยการควบคุมตำแหน่งที่แน่นอนและชนิดของทรงกลม ทีมงานของ Penn State ได้สร้างเนื้อเยื่อที่ทำจากเซลล์ประเภทต่างๆ เช่น กระดูก และเนื้อเยื่อที่ประกอบด้วยเซลล์ประเภทเดียว การควบคุมที่แม่นยำนี้ยังช่วยให้พวกเขาสร้างเมทริกซ์ของทรงกลมที่มีเส้นเลือดฝอยแตกหน่อไปในทิศทางที่เฉพาะเจาะจง เนื่องจากเส้นเลือดฝอยส่งออกซิเจนและสารอาหารไปยังเซลล์ และมีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อและความมีชีวิต การควบคุมการแพร่กระจายของพวกมันจึงเป็นขั้นตอนที่สำคัญต่อการสร้างเนื้อเยื่อที่มีชีวิต
อดีต ปัจจุบัน และอนาคตของ 3D bioprinting
Ozbolat กล่าวว่าทีมงานยังพิมพ์เส้นใยเนื้อเยื่อและเซลล์อิเล็กโทรดเดี่ยว ซึ่งเป็นเซลล์กล้ามเนื้อหรือเซลล์ประสาทที่ดัดแปลงซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้าในปลา เช่น ปลาไหลไฟฟ้า เช่นเดียวกับไบโอปรินท์สเฟียรอยด์ อิเล็กโทรไซต์ที่พิมพ์ทางชีวภาพอาจถูกใช้เพื่อสร้างแบตเตอรี่ชีวภาพสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงเครื่องกระตุ้นหัวใจ ประสาทหูเทียม และเศษสมอง เขาบอกกับPhysics World
นักวิจัยซึ่งรายงานงานของพวกเขาในScience Advancesกล่าวว่าขณะนี้พวกเขากำลังมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงระบบเพื่อให้สามารถพิมพ์ทรงกลมในอัตราที่สูงขึ้น ซึ่งจะทำให้พวกเขาสร้างตัวอย่างเนื้อเยื่อขนาดใหญ่ขึ้นได้เร็วยิ่งขึ้นและมีรูปร่างที่สลับซับซ้อนมากขึ้น
“ความบวม” ที่เห็นได้ชัดของดาวเคราะห์นอกระบบบางดวงอาจเกิดจากวงแหวนคล้ายดาวเสาร์ แทนที่จะเป็นซองจดหมายของก๊าซอย่างที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ นั่นคือมุมมองของนักดาราศาสตร์Anthony Piroที่สถาบัน Carnegie Institution for Science และShreyas Vissapragadaที่ California Institute of Technology ประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งได้ข้อสรุปนี้หลังจากจำลองการผ่านหน้าของดาวเคราะห์นอกระบบ “ซุปเปอร์พัฟฟ์” หลายดวง การวิเคราะห์ของพวกเขาเผยให้เห็นดาวเคราะห์นอกระบบสองดวงที่มีแนวโน้มว่าจะมีวงแหวน ซึ่งเป็นการค้นพบที่สามารถยืนยันได้หลังจากการเปิดตัวกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) ที่กำลังจะมีขึ้น
เมื่อรายชื่อดาวเคราะห์นอกระบบที่รู้จักขยายตัวขึ้น นักดาราศาสตร์ก็กำลังระบุวัตถุจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งดูเหมือนว่าจะมีรัศมีขนาดใหญ่อย่างน่าทึ่ง เนื่องจากมีมวลค่อนข้างต่ำ ดาวเคราะห์ที่มีความหนาแน่นต่ำมากซึ่งมีชื่อเล่นว่า “ซุปเปอร์พัฟ” เหล่านี้มักจะเย็นผิดปกติ และพบได้ในระบบดาวฤกษ์ที่มีอายุต่างกันมาก ซึ่งหมายความว่าส่วนใหญ่อาจไม่ใช่แค่ดาวเคราะห์อายุน้อยที่ยังไม่ก่อตัวเต็มที่ .
เพื่ออธิบายวัตถุลึกลับเหล่านี้ นักดาราศาสตร์บางคนได้เสนอว่าวัตถุเหล่านี้ถูกล้อมรอบด้วยซองหนาของก๊าซ หากเป็นกรณีนี้ คาดว่าซองจดหมายเหล่านี้จะปล่อยให้การดูดซับที่หลากหลายลดลงในสเปกตรัมของแสงดาวที่ส่องผ่าน อย่างไรก็ตาม สเปกตรัม super-puff ที่สังเกตได้นั้นไม่มีคุณลักษณะที่น่าผิดหวัง
ไม่อ้วนหรอกปิโระและวิศาปตราทราเสนอคำอธิบายที่ต่างออกไป ในมุมมองของพวกเขา ซุปเปอร์พัฟไม่ได้ทำให้อ้วนจริง ๆ แต่กลับถูกล้อมรอบด้วยวงแหวน วงแหวนเหล่านี้ทำให้แสงของดาวฤกษ์แม่ของดาวเคราะห์มืดลงขณะที่พวกมันเคลื่อนผ่านระหว่างดาวฤกษ์และผู้สังเกตการณ์บนโลก ทำให้เกิดภาพลวงตาของดาวเคราะห์นอกระบบที่มีรัศมีใหญ่กว่ามาก พวกเขาทดสอบทฤษฎีนี้โดยจำลองการสังเกตของดาวเสาร์ที่เคลื่อนผ่านดวงอาทิตย์จากมุมมองของระบบดาวที่อยู่ไกลออกไป สิ่งนี้เผยให้เห็นว่าดาวเสาร์ดูเหมือนจะหนาแน่นเพียงครึ่งเดียวตามความเป็นจริงถ้าไม่นับวงแหวนของมัน
Credit : soulwasted.net stateproperty2movies.com structuredsettlementexperts.net stateproperty2movies.com superettedebever.com
