3D জৈবিক মুদ্রণ, যেখানে জীবন্ত টিস্যুগুলি নরম হাইড্রোজেলে মিশ্রিত কোষের সাথে মুদ্রিত হয়, বা “বায়ো-কালি” আমাদের শরীরের টিস্যুগুলির মডেল বা প্রতিস্থাপনের জন্য বায়োইঞ্জিনিয়ারিংয়ের ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, টিস্যুগুলির মুদ্রণ এবং পুনর্গঠনের মান চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হতে পারে। সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে একটি শুধুমাত্র মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা তৈরি করা হয় – কোষগুলি প্রাকৃতিকভাবে বায়ো-ইঙ্ক-এক্সট্রুডিং প্রিন্টার অগ্রভাগের নীচে ডুবে যায় কারণ কোষগুলি আশেপাশের হাইড্রোজেলের চেয়ে ভারী।
“এই কোষ বন্দোবস্ত, যা বড় টিস্যু মুদ্রণের জন্য প্রয়োজনীয় দীর্ঘ মুদ্রণ সেশনের সময় বৃদ্ধি পায়, এটি আটকানো অগ্রভাগ, অসম কোষ বিতরণ এবং মুদ্রিত টিস্যুর মধ্যে অসঙ্গতির দিকে পরিচালিত করে,” রিতু রমন ব্যাখ্যা করেন, টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং-এর ইউজিন বেল ক্যারিয়ার ডেভেলপমেন্ট প্রফেসর এবং এম আইটি-এর সহকারী প্রকৌশলী অধ্যাপক। “বিদ্যমান সমাধান, যেমন প্রিন্টারে লোড করার আগে বায়ো-কালি ম্যানুয়ালি মিশ্রিত করা, বা প্যাসিভ মিক্সার ব্যবহার করা, একবার মুদ্রণ শুরু হলে অভিন্নতা বজায় রাখতে পারে না।”
জার্নালে 2 ফেব্রুয়ারি প্রকাশিত একটি গবেষণায় ড ডিভাইসরমনের দল একটি নতুন পদ্ধতি উপস্থাপন করে যার লক্ষ্য হল মুদ্রণের সময় জৈব-রঞ্জকগুলির মধ্যে কোষের অবক্ষেপণ প্রতিরোধ করে, আরও নির্ভরযোগ্য এবং জৈবিকভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ 3D মুদ্রিত টিস্যুগুলিকে সক্ষম করে এই মূল সীমাবদ্ধতা সমাধান করা।
MIT-এর মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং-এর পোস্টডক্টরাল ফেলো এবং গবেষণার প্রধান লেখক ফেরদৌস আফগাহ বলেছেন, “বায়ো-ইঙ্কের ভৌত এবং জৈবিক বৈশিষ্ট্যের উপর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ স্থানীয় টিস্যুর গঠন এবং কার্যকারিতা পুনরুদ্ধার করার জন্য অপরিহার্য।”
“যদি আমরা টিস্যুগুলি মুদ্রণ করতে পারি যেগুলি আমাদের দেহে আরও ঘনিষ্ঠভাবে অনুকরণ করে, তাহলে আমরা মানব রোগ সম্পর্কে আরও বোঝার জন্য, বা নতুন থেরাপিউটিক ওষুধের নিরাপত্তা এবং কার্যকারিতা পরীক্ষা করার জন্য মডেল হিসাবে ব্যবহার করতে পারি,” রেমান যোগ করে। এই ধরনের মডেলগুলি গবেষকদের পশু পরীক্ষার মতো কৌশলগুলি থেকে দূরে সরে যেতে সাহায্য করতে পারে, নতুন চিকিত্সার পথগুলির সুরক্ষা এবং কার্যকারিতা প্রতিষ্ঠার জন্য নতুন, দ্রুত, সস্তা এবং আরও তথ্যপূর্ণ পদ্ধতির বিকাশে মার্কিন খাদ্য ও ওষুধ প্রশাসনের সাম্প্রতিক আগ্রহকে সমর্থন করে৷
“অবশেষে, আমরা পুনরুজ্জীবিত ওষুধ প্রয়োগের দিকে কাজ করছি যেমন আমাদের শরীরের রোগাক্রান্ত বা আহত টিস্যুগুলিকে 3D প্রিন্টেড টিস্যু দিয়ে প্রতিস্থাপন করা যা স্বাস্থ্যকর কার্যকারিতা পুনরুদ্ধার করতে সাহায্য করতে পারে,” রমন বলেছেন।
ম্যাগমিক্স, একটি চৌম্বকীয়ভাবে সক্রিয় মিক্সার, দুটি অংশ নিয়ে গঠিত: একটি ছোট চৌম্বকীয় প্রপেলার যা বায়োপ্রিন্টার দ্বারা বায়ো-কালি জমা করার জন্য ব্যবহৃত সিরিঞ্জে যায়, স্তরে স্তরে, 3D টিস্যুতে, এবং একটি মোটরের সাথে সংযুক্ত একটি স্থায়ী চুম্বক যা সিরিঞ্জের কাছাকাছি এবং নীচে চলে যায়, প্রোপেলারের ভিতরের গতিবিধি নিয়ন্ত্রণ করে। একসাথে, এই কমপ্যাক্ট সিস্টেমটি যেকোন স্ট্যান্ডার্ড বায়ো-3D প্রিন্টারে মাউন্ট করা যেতে পারে, বায়ো-ইঙ্ক ফর্মুলা পরিবর্তন না করে বা প্রিন্টারের স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপে হস্তক্ষেপ না করে মুদ্রণের সময় বায়ো-ইঙ্কের অভিন্ন মিশ্রণ বজায় রাখে। পদ্ধতির পরীক্ষা করার জন্য, দলটি মিক্সিং প্রপেলারের সর্বোত্তম জ্যামিতি এবং গতি ডিজাইন করতে কম্পিউটার সিমুলেশন ব্যবহার করে এবং তারপর একটি পরীক্ষায় এর কার্যকারিতা যাচাই করে।
