گروهی از محققین دانشگاه NTU سنگاپور موفق به توسعه ی یک جوهر گل آفتاب گردان قابل پرینت شده اند که از گرده ی این گل به دست آمده است. این جوهر طبیعی مقرون به صرفه، ماندگار و سازگار با محیط زیست می تواند در تولید قطعات برای مهندسی بافت ها و یا دارو رسانی مورد استفاده قرار بگیرد.
یکی از مزایای این جوهر طبیعی گرده پایه، قابلیت حفظ شکل خود پس از دیپوز شدن بر روی پلتفرم یک بایوپرینتر است که طراحی مدل نهایی را آسان تر می کند.
بایوپرینتینگ همه ی تکنولوژی های ممکن جهت تولید ساختارهای سلولی با خصوصیات مشابه بافت های طبیعی را گرد هم می آورد. شاید بتوان گفت اکستروژن رایج ترین پروسه ی مورد استفاده در این زمینه است؛ مانند یک پرینتر FDM، جوهر، که عموما هیدروژلی حاوی سلول است، را لایه به لایه دیپوز می کند. از همین رو است که به مدیاهای پرینت احتیاج است: جوهر به شیوه ی سنتی در قالب نوعی ماتریکس دیپوز می شود و پس از پایان پروسه، منسوخ می شود. به همین منظور حققین NTU به دنبال جایگزینی بودند که دیگر نیازی به ماتریکس نداشته باشد و متعاقبا موجب تولید پسماند کمتری شود.
نگاره ۲) گروه تحقیقاتی دانشگاه NTU
پروفسور Cho-Joon نویسنده ی ارشد این تحقیق می گوید: ” بایوپرینتینگ می تواند نوعی چالش باشد زیرا متریالی که جوهر از آن تولید می شود اغلب بسیار نرم هستند و این به آن معناست که سازه در حین پرینت مستعد فروپاشی است. با تنظیم خصوصیات فیزیکی گرده های گل آفتاب گردان، ما جوهر ترکیبی گرده پایه ای توسعه داده ایم که می تواند به منظور تولید ساختارهایی با انسجام قابل قبول مورد استفاده قرار بگیرد. این دستاورد عظیمی است زیرا که پروسه ی تولید این جوهر گل آفتابگردان کاملا پایدار و مقرون به صرفه است. از آن جا که گونه های متنوعی از گرده با اندازه، شکل و خصوصیات سطح وجود دارد؛ سوسپانسیون میکروژل گرده می تواند جهت تولید متریالی سازگار با محیط زیست در سطح جدیدی مورد استفاده قرار بگیرد.
توسعه ی جوهر گل آفتابگردان
در ابتدا محققین گرده های گل را در محلول آلکالین به مدت ۶ ساعت می خوابانند تا ذرات میکروژل گرده شکل بگیرند. پس از شکل گیری میکروژل، با چندین هیدروژل ترکیب می شود. سپس تیم جوهر نهایی را بدست می آورد که متریالی کامپوزیت است. به منظور آزمایش این دست یافته ی جدید، یک حفاظ بافت ۵ لایه ای را در ۱۲ دقیقه پرینت کردند. سپس محققین کلاژن را جهت ایجاد نقاط اتصالی برای رشد سلول ها دیپوز کردند. طبق نتایج به دست آمده، پروسه ی بذرپاشی به سلول ها ۹۶ تا ۹۷ ٪ موفقیت آمیز بوده است. بنابراین این جوهر گرده می تواند سبب رشد سلولی شود و گامی بلند در جهت بازساسی بافت باشد.
نگاره ۳) جوهر گل آفتاب گردان قابل پرینت
Song Juha، یکی دیگر از نویسندگان این تحقیق، می گوید: “یافته های ما ممکن است درهای جدیدی را به روی غشاهای انعطاف پذیر سفارشی که دقیقاً با پوست انسان مطابقت دارند، مانند پچ ها یا ماسک های صورت ، باز کند. این غشاهای نرم و انعطاف پذیر عموماً بر اساس یک هندسه مسطح ساخته می شوند که مشکلاتی مانند شکستگی یا عدم هماهنگی مناسب با پوست در صورت یا مناطقی که حرکات مکرر مفصلی دارند، ایجاد می شود. با استفاده از جوهر گل آفتابگردان، که با محیط زیست سازگار است، انعطاف پذیر و ارزان نیز می باشد، می توانیم غشاهایی بسازیم که دقیقا با پوست انسان سازگار بوده و بدون ترک یا شکستگی قابل خم شدن است. ”
تیم تحقیقاتی NTU در حال آزمایش بسیاری از برنامه های کاربردی هستند و به امکاناتی که این گرده و بایوپرینتینگ فراهم آورده است، باور دارند. به هر حال، این یک روش مقرون به صرفه و پایدار است که می تواند تأثیر قابل توجهی بر بایوپرینتینگ داشته باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با این تحقیق می توانید به این لینک مراجعه کنید.