چاپ زیستی سه بعدی و جوهرهای زیستی طبیعی مورد استفاده: مفاهیم و کاربردها

سال انتشار: 1399
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 1,215

فایل این مقاله در 21 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JSCW-10-4_004

تاریخ نمایه سازی: 8 خرداد 1400

چکیده مقاله:

در حال حاضر، چاپ زیستی سه بعدی به عنوان یک روش ساخت افزایشی برای تولید سازه های سه بعدی با هندسه ی دلخواه، به طور گسترده در کاربردهای مهندسی بافت و غربالگری دارو به کار گرفته می شود. چاپ زیستی سه بعدی ساخت بافت های زنده را با استفاده از چاپ تجمعات سلولی و یا سلول های گنجانده شده در زیست مواد ممکن می سازد که به تمامی آن ها جوهر زیستی گفته می شود. مطالعات روی تهیه جوهرهای زیستی نوین با قابلیت چاپ مناسب، زیست سازگاری بالا و خواص مکانیکی مشابه بافت هدف پیش شرطی اساسی به منظور پیشبرد کاربرد چاپ زیستی در طب ترمیمی است. تنها دسته ای از مواد که توانایی فراهم کردن محیطی مشابه بدن انسان را داشته و سلول ها توانایی زنده ماندن حین فرآیند گنجانده شدن درون آن ها دارند، هیدروژل ها هستند. از میان دو دسته ی هیدروژل های طبیعی و سنتزی بکارگرفته شده به عنوان جوهرهای زیستی، مواد طبیعی به دلیل زیست سازگاری بهتر، خطر رد ایمنی کمتر، مشابهت بیشتر به بافت های بدن و همچنین امکان اصلاح در آزمایشگاه و ترکیب با سایر مواد به منظور بهینه سازی خواص، کاربرد بسیار گسترده تری را نسبت به جوهرهای زیستی سنتزی پیدا کرده اند. در این مقاله، ابتدا مروری بر فناوری چاپ زیستی سه بعدی و انواع روش های تهیه، اعمال و کاربرد آن ارائه شده است. سپس، زیست مواد بکار رفته به عنوان جوهرهای زیستی و سازوکارهای شبکه ای شدن آن ها بررسی می شود. در انتها نیز خلاصه ای از مطالعات صورت گرفته روی برخی از پرکاربردترین جوهرهای زیستی طبیعی (شامل: کلاژن، ژلاتین، ابریشم، آلژینات، اسید هیالورونیک، کیتوسان و بستر خارج سلولی) گزارش شده است. نتایج تحقیقات نشان می دهد که بازساخت اعضای بدن با استفاده از چاپ زیستی نیازمند قرارگیری دقیق سلول های مشخص، مواد و عوامل زیست فعال به منظور القای تشکیل بافت عملکردی است. برآوردن این نیازها برای بافت های پیچیده تر، لزوم تهیه جوهرهای زیستی مختص بافت با خواص زیستی و مکانیکی قابل تنظیم را پررنگ تر می کند.

نویسندگان

امیرحسین جلالی کندلوس

دانشجوی دکترا، گروه پژوهشی علوم و فناوری چاپ، پژوهشگاه رنگ

سعید باستانی

دانشیار، گروه پژوهشی علوم و فناوری چاپ، پژوهشگاه رنگ

شهره مشایخان

استادیار، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • ۱.T. D. Ngo, A. Kashani, G. Imbalzano, K. T. Q. ...
  • P. Rastogi, B. Kandasubramanian, "Review of alginate-based hydrogel bioprinting for ...
  • ۳.R. Yadav, R. Goud, A. Dutta, X. Wang, M. Naebe, ...
  • ۴.D. Sandeep, "Comparison and analysis of different ۳d printing techniques", ...
  • ۵.S. Gharde, A. Surendren, J.M. Korde, S. Saini, N. Deoray, ...
  • P. Admane, A.C. Gupta, P. Jois, S. Roy, C. Chandrasekharan ...
  • R.J. Klebe, "Cytoscribing: A method for micropositioning cells and the ...
  • S. V. Murphy, A. Atala, "۳D bioprinting of tissues and ...
  • T. Boland, V. Mironov, A. Gutowska, E.A. Roth, R.R. Markwald, ...
  • ۱۰.N. E. Fedorovich, J. Alblas, J. R. De Wijn, W. ...
  • ۱۱. A. Khademhosseini, G. Camci-Unal, "۳D Bioprinting in Regenerative Engineering: Principles ...
  • ۱۲. K. Jakab, A. Neagu, V. Mironov, R.R. Markwald, G. Forgacs, ...
  • W.E. Block, R. Whitehead, "Human Organ Transplantation: Economic and Legal ...
  • ۱۴.Organ Donation Statistics |Organ Donor, https:// www.organdonor .gov/statistics-stories/statistics.html ...
  • ۱۵.OPTN: Organ Procurement and Transplantation Network - OPTN, https://optn.transplant.hrsa.gov ...
  • ۱۶.M. Ponec, "Skin constructs for replacement of skin tissues for ...
  • K. W. Binder, A. J. Allen, J. J. Yoo, A. ...
  • ۱۸.آ. سلیمانی گرگانی, مروری بر انواع هدهای چاپگر جوهرافشان پیزوالکتریک، ...
  • ۱۹. د. عوض نژاد فرد, م. خطیب زاده, س. گرجی کندی، ...
  • ۲۱.R.E. Saunders, B. Derby, "Inkjet printing biomaterials for tissue engineering: ...
  • ۲۲.F. Pati, J. Jang, J.W. Lee, D. W. Cho, "Extrusion ...
  • ۲۳.R. Raman, R. Bashir, "Stereolithographic ۳D bioprinting for biomedical applications", ...
  • ۲۴.B. Dhariwala, E. Hunt, T. Boland, "Rapid prototyping of tissue-engineering ...
  • ۲۵.C. Mézel, A. Souquet, L. Hallo, F. Guillemot, "Bioprinting by ...
  • ۲۶.K. Y. Lee, D. J. Mooney, "Hydrogels for tissue engineering", ...
  • ۲۷.J. Malda, J. Visser, F. P. Melchels, T. Jüngst, W. ...
  • ۲۸.M. Hospodiuk, M. Dey, D. Sosnoski, I. T. Ozbolat, "The ...
  • ۲۹.D. Chimene, K.K. Lennox, R.R. Kaunas, A.K. Gaharwar, "Advanced Bioinks ...
  • ۳۰.A.K. Gaharwar, N.A. Peppas, A. Khademhosseini, "Nanocomposite hydrogels for biomedical ...
  • ۳۱.E.A. Appel, J. Del Barrio, X.J. Loh, O.A. Scherman, "Supramolecular ...
  • ۳۲.Y. L. Chiu, S. C. Chen, C. J. Su, C.W. ...
  • ۳۳.X. Ding, J. Janjanam, A. Tiwari, M. Thompson, "P. A. ...
  • ۳۴. S. Vijayavenkataraman, W.F. Lu, J.Y.H. Fuh, "۳D bioprinting of skin: ...
  • ۳۵.A. G. Tabriz, M.A. Hermida, N.R. Leslie, W. Shu, "Three-dimensional ...
  • ۳۶.R. F. Pereira, A. Sousa, C.C. Barrias, P.J. Bártolo, P.L. ...
  • ۳۷.F.E. Freeman, D.J. Kelly, "Tuning alginate bioink stiffness and composition ...
  • ۳۸.A. Schwab, R. Levato, M. D’Este, S. Piluso, D. Eglin, ...
  • ۳۹.س. عبداللهی باغبان, مروری بر الیگومرها و مونومرهای تجدیدپذیر جهت ...
  • ۴۰.O. Jeon, D.S. Alt, S.M. Ahmed, E. Alsberg, "The effect ...
  • ۴۱.G. Basara, X. Yue, P. Zorlutuna, "Dual crosslinked gelatin methacryloyl ...
  • ۴۲.T.Y. Lee, T.M. Roper, E.S. Jonsson, I. Kudyakov, K. Viswanathan, ...
  • ۴۳.V.L. Tsang, A.A. Chen, L.M. Cho, K.D. Jadin, R.L. Sah, ...
  • ۴۴.T. Billiet, E. Gevaert, T. De Schryver, M. Cornelissen, P. ...
  • ۴۵.A. Bagheri, J. Jin, "Photopolymerization in ۳D Printing", ACS Appl. ...
  • ۴۶.A. Skardal, S. V. Murphy, K. Crowell, D. Mack, A. ...
  • ۴۷.A. Skardal, M. Devarasetty, H. W. Kang, I. Mead, C. ...
  • ۴۸.C. S. Bahney, T. J. Lujan, C. W. Hsu, M. ...
  • ۴۹.D. Petta, A.R. Armiento, D. Grijpma, M. Alini, D. Eglin, ...
  • ۵۰.S. Sakai, H. Ohi, T. Hotta, H. Kamei, M. Taya, ...
  • ۵۱.J. Jia, D.J. Richards, S. Pollard, Y. Tan, J. Rodriguez, ...
  • ۵۲.K. Markstedt, A. Mantas, I. Tournier, H. Martínez Ávila, D. ...
  • ۵۳.G. Gao, A.F. Schilling, K. Hubbell, T. Yonezawa, D. Truong, ...
  • ۵۴.T. Billiet, E. Gevaert, T. De Schryver, M. Cornelissen, P. ...
  • ۵۵.L.E. Bertassoni, J.C. Cardoso, V. Manoharan, A.L. Cristino, N.S. Bhise, ...
  • ۵۶.Y. Loo, A. Lakshmanan, M. Ni, L.L. Toh, S. Wang, ...
  • ۵۷.C.F. Marques, G.S. Diogo, S. Pina, J.M. Oliveira, T.H. Silva, ...
  • ۵۸.M.G. Yeo, G.H. Kim, "A cell-printing approach for obtaining hASC-laden ...
  • ۵۹.Y.B. Kim, H. Lee, G.H. Kim, "Strategy to Achieve Highly ...
  • ۶۰.N. Diamantides, L. Wang, T. Pruiksma, J. Siemiatkoski, C. Dugopolski, ...
  • T.J. Hinton, Q. Jallerat, R.N. Palchesko, J.H. Park, M.S. Grodzicki, ...
  • ۶۲.M. C. Echave, L. S. Burgo, J. L. Pedraz, G. ...
  • ۶۳.E. Hoch, T. Hirth, G.E.M. Tovar, K. Borchers, "Chemical tailoring ...
  • ۶۴.J.W. Nichol, S.T. Koshy, H. Bae, C.M. Hwang, S. Yamanlar, ...
  • ۶۵.D.B. Kolesky, R.L. Truby, A.S. Gladman, T.A. Busbee, K.A. Homan, ...
  • ۶۶.W. Liu, Z. Zhong, N. Hu, Y. Zhou, L. Maggio, ...
  • ۶۷.W. Jia, P.S. Gungor-Ozkerim, Y.S. Zhang, K. Yue, K. Zhu, ...
  • ۶۸.X. Liu, Y. Zuo, J. Sun, Z. Guo, H. Fan, ...
  • ۶۹.T. Billiet, B. Van Gasse, E. Gevaert, M. Cornelissen, J.C. ...
  • ۷۰.Q. Wang, G. Han, S. Yan, Q. Zhang, "۳D printing ...
  • ۷۱.M. Farokhi, F. Mottaghitalab, Y. Fatahi, A. Khademhosseini, D.L. Kaplan, ...
  • ۷۲.D. Chouhan, N. Thatikonda, L. Nilebäck, M. Widhe, M. Hedhammar, ...
  • ۷۳.S. Mehrotra, S.K. Nandi, B.B. Mandal, "Stacked silk-cell monolayers as ...
  • ۷۴.S. Mehrotra, D. Chouhan, R. Konwarh, M. Kumar, P.K. Jadi, ...
  • ۷۵.C. Guo, J. Zhang, J.S. Jordan, X. Wang, R.W. Henning, ...
  • ۷۶.S. Mehrotra, B.A.G. de Melo, M. Hirano, W. Keung, R.A. ...
  • ۷۷.S. Reakasame, A.R. Boccaccini, "Oxidized Alginate-Based Hydrogels for Tissue Engineering ...
  • ۷۸.K. Mahmood Zia, M. Zuber, M. Ali, "Algae Based Polymers, ...
  • ۷۹.K.Y. Lee, D.J. Mooney, "Alginate: Properties and biomedical applications", Prog. ...
  • ۸۰.S.D. Pasini Cabello, S. Mollá, N.A. Ochoa, J. Marchese, E. ...
  • ۸۱.O. Gåserød, O. Smidsrød, G. Skjåk-Bræk, "Microcapsules of alginate-chitosan - ...
  • ۸۲.T. Andersen, P. Auk-Emblem, M. Dornish, "۳D Cell Culture in ...
  • ۸۳.W. Aljohani, M.W. Ullah, X. Zhang, G. Yang, "Bioprinting and ...
  • ۸۴.V. Vacharathit, E.A. Silva, D.J. Mooney, "Viability and functionality of ...
  • ۸۵.E. Ruvinov, J. Leor, S. Cohen, "The promotion of myocardial ...
  • ۸۶.Y. He, F. Yang, H. Zhao, Q. Gao, B. Xia, ...
  • ۸۷.T. Gao, G.J. Gillispie, J.S. Copus, A.P.R. Kumar, Y.J. Seol, ...
  • ۸۸.S. Ahn, H. Lee, L. J. Bonassar, G. Kim, "Cells ...
  • ۸۹.B. Roushangar Zineh, M.R. Shabgard, L. Roshangar, "Mechanical and biological ...
  • ۹۰.L. Ouyang, R. Yao, Y. Zhao, W. Sun, "Effect of ...
  • ۹۱.M. Di Giuseppe, N. Law, B. Webb, R. A. Macrae, ...
  • ۹۲.H. Li, Y.J. Tan, K.F. Leong, L. Li, "۳D Bioprinting ...
  • ۹۳.M. N. Collins, C. Birkinshaw, "Hyaluronic acid based scaffolds for ...
  • ۹۴.F. Khan, S.R. Ahmad, "Polysaccharides and Their Derivatives for Versatile ...
  • ۹۵.M. Kesti, M. Müller, J. Becher, M. Schnabelrauch, M. D’Este, ...
  • ۹۶.H.W. Kang, S.J. Lee, I.K. Ko, C. Kengla, J.J. Yoo, ...
  • S. Stichler, T. Böck, N. Paxton, S. Bertlein, R. Levato, ...
  • ۹۸. E. Khor, L.Y. Lim, "Implantable applications of chitin and chitosan", ...
  • ۹۹.Q. Gu, E. Tomaskovic-Crook, R. Lozano, Y. Chen, R.M. Kapsa, ...
  • ۱۰۰.T. L. Sellaro, A. Ranade, D.M. Faulk, G.P. McCabe, K. ...
  • ۱۰۱.L.T. Saldin, M.C. Cramer, S.S. Velankar, L.J. White, S.F. Badylak, ...
  • ۱۰۲.K.S. Midwood, L.V. Williams, J.E. Schwarzbauer, "Tissue repair and the ...
  • ۱۰۳.C. Frantz, K.M. Stewart, V.M. Weaver, "The extracellular matrix at ...
  • ۱۰۴.H.C. Ott, B. Clippinger, C. Conrad, C. Schuetz, I. Pomerantseva, ...
  • ۱۰۵.R.A. Elliott, J.G. Hoehn, "Use of commercial porcine skin for ...
  • ۱۰۶.G.C. Lantz, S.F. Badylak, A.C. Coffey, L.A. Geddes, W.E. Blevins, ...
  • ۱۰۷.S.L. Voytik-Harbin, A.O. Brightman, B.Z. Waisner, J.P. Robinson, C.H. Lamar, ...
  • ۱۰۸.S.F. Badylak, D.O. Freytes, T.W. Gilbert, "Extracellular matrix as a ...
  • ۱۰۹.F. Pati, J. Jang, D.H. Ha, S. Won Kim, J.W. ...
  • ۱۱۰.P.S. Gungor-Ozkerim, I. Inci, Y.S. Zhang, A. Khademhosseini, M.R. Dokmeci, ...
  • ۱۱۱.S. Yi, F. Ding, L. Gong, X. Gu, "Extracellular Matrix ...
  • ۱۱۲.A. Athirasala, A. Tahayeri, G. Thrivikraman, C.M. Franca, N. Monteiro, ...
  • ۱۱۳.K. Zhang, Q. Fu, J. Yoo, X. Chen, P. Chandra, ...
  • ۱۱۴.Elsevier B.V, Welcome to Scopus Preview, Scopus. Com. ۲۰۲۰. https://www.scopus.com/home ...
  • نمایش کامل مراجع