Biyoyazıcı Nedir?
Temelleri 1986 yılında Charles Hull tarafından atılan Biyoyazıcılar vücuttaki dokuları, kemikleri ve kan damarlarını taklit eden parçaları kopyalamak için 3B baskının biyomalzemeler ile birleşimidir. Başka bir tanımlama da ise Biyoyazıcılar; Hücreler, büyüme hormonları ve çeşitli biyomateryaller ile birlikte 3 boyutlu baskı tekniklerini kullanarak insanlardaki doku ve organ özelliklerini taklit edebilen biyomedikal parçaları üreten cihazlardır.
Tıp alanın da 2007 den beri varlığını sürdüren Biyolojik baskı vücuttaki neredeyse her dokuyu ve organı incelemek, yeniden oluşturmak için kullanılmaktadır. Bu teknoloji özellikle doku mühendisliği ve yenileyici (rejeneratif) tıp alanlarında hayli önem arz etmektedir. Örneğin Kuzey İrlanda’da üç boyutlu biyoyazıcı teknolojisinden faydalanılarak üretilen karaciğer, ilk kez 3 yaşındaki bir çocuğa nakledilerek organ nakli sırası bekleyen insanlara umut ışığı olmuştur. Sabancı Üniversitesi yaptığı çalışmalar ve araştırmalar sonucunda aort basmayı başaran bir buluşa imza atmıştır. Benzer şekilde Amerika, İngiltere ve Hollanda gibi pek çok ülkede de bu yazıcılar ile birlikte organ ya da kemik basımları gerçekleşmiştir. Tel Aviv Üniversitesinde bir grup bilim insanı biyoyazıcılar kullanarak tam bir kalp üretmişlerdir çalışmanın özel tarafı ise, üretilen bu kalp kan damarlarıyla beraber üretilmiş olmasıdır.
Biyoyazıcılar Nasıl Çalışır?
ABD’nin Penn State Üniversitesinde 3B Biyoyazıcılar ile organ basımı konusunda çalışmalar yürüten Doç. Dr. İbrahim Tarık ÖZBOLAT Biyoyazıcıların çalışmasını “Kök hücrelerden özelleşen canlı hücreler biyomalzeme içine yüklenir ve daha sonra bilgisayar kontrollü 3B biyoyazıcılar tarafından tabandan başlayarak yüzeylerin üst üste eklenmesiyle gerçekleşir. Basılan her katmanın bir sonraki katman için temel işlevi görmektedir. Organ şeklinin verilmesinden sonra dokulaşmanın başlaması, doku kaynaşmasının sağlanması ve işlevsel yeterliliğe ulaşması, 3B organ basımı için en temel öğedir. Bir başka kritik faktör ise üretilen organın içinde damarlaşma olmasıdır. Bu sayede hücrelerin büyümesi, bölünmesi ve kaynaşması için gerekli oksijen ve besinler taşınır ve oluşan metabolizma atıklarını hücreden uzaklaştırılır” diye açıklamıştır.
3B Biyoyazıcıların Tipleri
“Biriktirme ve biyolojik malzemelerin düzenli bir şekilde birbirini takip ederek düzenlenmesi için 3 tür biyoyazıcı kullanılmaktadır.
1- İnkjet Biyoyazıcı (Mürekkep Esaslı Biyoyazıcılar); Damlacık sistemi ile baskı yapan yazıcılardır.
2- Mikroekstrüzyon Biyoyazıcılar; Bu biyoyazıcı sistemler genellikle, sıcaklık kontrollü malzeme işleme aparatı, x, y, z hareketini sağlayan kontrol paneli ve video kamera ile dağıtıcı sistemden oluşmaktadır.
3- Lazer Destekli Biyoyazıcılar; Hücreleri bir solüsyondan yüksek hassasiyetli bir yüzeye taşımak için bir lazer kullanır. Lazer solüsyonun bir kısmını ısıtır, bir hava cebi oluşturur ve hücreleri bir yüzeye doğru kaydırması sistemine dayanır.
Biyoyazıcılar, özellikle insan ömrünü uzatmakta önemli bir basamak olarak görülmektedir. Biyoyazıcı yönteminin daha fazla geliştirilmesi daha karmaşık dokuların yazdırılmasına olanak tanıyabilir. Mevcut sorunlar aşıldığında, yakın gelecekte standart organ nakli uygulamalarının yerini, üç boyutlu biyoyazıcı teknolojisi ile hastanın kendi kök hücrelerinden oluşturulmuş organlar alabilir.
Kaynakça:
- DEMİRTAŞ, T. T. (2016). Kemik Hasarları İçin Vaskülarize Doku Mühendisliği: 3B Biyoyazıcı İle Hidrojel/Hücre/Biyosinyal Sistemlerin Hazırlanması Doktora Tezi. Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Biyomühendislik Ana Bilim Dalı Ankara, Türkiye
- e-dergi.tubitak.gov.tr
- kreatifbiri.com
- bilimgenc.tubitak.gov.tr
- bilgisel.org
