3D YAZICILARLA BİYOMALZEME ÜRETİMİ Yiğitcan Kepir 1311130035 Ayşegül Öztürk 1311130055 Dilara Altuntaş 1
3D YAZICI NEDİR? 3 Boyutlu Yazıcılar, 3 Boyutlu olarak çizimi yapılmış cisimlerin plastik ve benzeri malzemeler ile oluşturan cihazlardır. Uçak, otomobil, yedek parça, ayakkabı, bisiklet, oyuncak, robot, heykel, takı, aksesuar, saksı, el aletleri, müzik aletleri, sandalye, koltuk, bardak, çatal, kaşık, tıbbi malzeme, kimyasal madde, ilaç, takma diş, tıbbi protez hatta silah gibi aklınıza gelebilecek her türden, çeşit çeşit ürüne ek olarak, çok yakın gelecekte insan vücuduna nakledilmek üzere tasarlanan yapay organlar bile üretebilecek üç boyutlu (3D) yazıcılar aslında 1980’lerden beri geliştirilerek kullanılmaktadır. Günümüz 3 boyutlu yazıcılarda birçok farklı teknolojiyi kullanılmaktadır. Bu teknolojiler, lazer sinterleme, fused deposition (bileşimli yığma), polimer kurleme gibi sıralanabilir. 3Boyutlu yazıcılarda genellikle ABS, PLA ve benzeri termoplastik malzemeler kullanılır. Termoplastik malzemenin düzgün bir şekilde yığılabilmesi için erime sıcaklığına ısıtılmış bir nozuldan ekstrude edilmesi gerekmektedir. 2
3D YAZICIYLA BİYOMEDİKAL MALZEME ÜRETİMİ 3D yazıcıların tıp sektöründe, biyolojik dokuların ve yapay organ üretiminde hücrelerin tutunabileceği kalıpların hazırlanmasında, kimyasal bileşik veya ilaç üretiminde, biyokimyada çok farklı fonksiyonlara sahip protein moleküllerinin tasarlanmasında, nano teknolojide ve biyomedikal sektöründe ise parça üretiminde rahatlıkla kullanılabileceği düşünülüyor. ABD'li bir araştırmacı geçtiğimiz yıl içinde bir hastadan alman dokuları işleyerek, altı saat içerisinde 3D yazıcıdan böbrek çıkarmayı başarmış. Belçika'da yapılan bir araştırmada ise iki ayrı hastaya 3D yazıcıda üretilen yüz ve çene takılmış. Tabii bu tıbbi araştırmaların hepsi deneme aşamasında. 3D teknolojisinde yaşanan müthiş hızlı gelişmeler, çok yakın gelecekte birçok bilimsel gelişmeyi de beraberinde getireceğe benziyor. 3
Kaynak:http://www.pcmweb.nl/nieuws/maak-je-eigen-3d-bioprinter.html 4
Bioprinting’de hücreler biyomürekkep olarak kullanılır Bioprinting’de hücreler biyomürekkep olarak kullanılır.İnsan dokusu modifiye edilmiş yazıcı kartuşları ve hasta biyopsilerinden alınarak oluşturulur. Biyomürekkep yapılmak üzere hücreler toplanır kartuşa doldurulur. Elde edilen biyomürekkep hidrojelle birlikte biyoyazıcıya konulur. Bu işlem sonrasında hidrojelden bir tabaka ve akabinde bir tabaka biyomürekkep hücreleri basılır. Ve tabakalar birleştirilir. Kaynak:https://propthink.com/organovo-seeks-to-clean-up-balance-sheet-execute-on-its-model 5
ive_oasis/3d-bioprinter/ Kaynak:http://www.scilogs.com/metacognit ive_oasis/3d-bioprinter/ 6
3 Boyutlu yazıcı ile kafatası üretimi 7
3d printing yöntemiyle üretilmiş yapay organ iskeleleri kulak, burun ve kemik 8
Kaynak:http://www. bloomberg 9
Biyoprinter olarak da adlandırılan “üç boyutlu canlı doku printerları”, tıpta kök hücre tedavisi ve klonlamayı birleştirerek insan organı basmakta kullanılıyor. Yakın gelecekte, biyoprinterlar organ yetmezliğinden kaynaklanan ölümlerin, organ reddetmeye bağlı komplikasyonların ve hastanelerdeki organ nakli kuyruklarının önüne geçecek. 3D printer teknolojisi bugün klinik deney aşamasından çıkmış durumda.83 yaşındaki bir kadına nakledilecek olan çene kemiği, titanyum tozu kullanan özel bir 3D printerla basıldı (Ameliyatı Hasselt Üniversitesi Belçika Biyomedikal Araştırmalar Enstitüsü uzmanlarından Dr. Jules Poukens gerçekleştirdi. Yapay çene kemiğini LayerWise şirketi bastı). 10
3D printer teknolojisi biyoprinterlara taşınıyor: Bilim adamları biyoprinterları organik protezler, çene kemiği, organik “takma diş”, kulak, burun ve diğer organları basmakta kullanacaklar. Biyoprinterlar aynı zamanda insan derisi ile kas lifleri gibi canlı dokuları basmakta da kullanılıyor. Özellikle insan derisi basan printerlar daha erken kullanıma girecek. Bugün yangında ağır yaralanan insanların büyük kısmı derideki büyük yanıklar nedeniyle hayatını kaybediyor. Biyo mürekkep, canlı insan dokusu basmak için kullanılan ve insan hücreleri içeren özel bir besleyici organik sıvıdır… Biraz kan, biraz plazma ve insan vücudundaki diğer besleyici maddelerden oluşan bu “canlı hücre jölesi” insan organları basmakta kullanılan temel hammaddeyi oluşturuyor. Karaciğer basmak için karaciğer hücreleri içeren biyo mürekkep (canlı mürekkep), akciğer basmak için akciğer hücreleri olan biyo mürekkep kullanıyoruz. Biyo mürekkepten yararlanan biyoprinterlar, inkjet printerla kağıda çıktı alır gibi ve tabii ki 3 boyutlu olarak insan dokusu basıyor. 11
12
13
KAYNAKLAR http://www.tipeez.com/ch/Main/News/Profezor/1031 6/yapay-kulak-uretildi.aspx Http://www.biega.com/3d-printing.shtml http://www.scilogs.com/metacognitive_oasis/3d- bioprinter/ http://biyoklinikder.org/tiptekno14/TIPTEKNO_14_bild iriler/Üç%20Boyutlu%20Yazıcıyla%20Ayak%20Bileği%2 0Ortezinin%20Tasarımı%20ve%20Geliştirilmesi.pdf 14