3D bioprinting هي تقنية تصنيع متقدمة يمكنها إنتاج أشكال وهياكل أنسجة فريدة بطريقة طبقة تلو طبقة من الخلايا المدمجة ، مما يجعل هذا الترتيب أكثر احتمالية لتعكس البنية الطبيعية متعددة الخلايا لهياكل الأوعية الدموية. تم إدخال سلسلة من الأحبار الحيوية هيدروجيل لتصميم هذه الهياكل ؛ ومع ذلك ، فإن الأحبار الحيوية المتاحة التي يمكن أن تحاكي تكوين الأوعية الدموية للأنسجة الطبيعية لها حدود. تفتقر الأحبار الحيوية الحالية إلى قابلية طباعة عالية ولا يمكنها إيداع خلايا حية عالية الكثافة في هياكل ثلاثية الأبعاد معقدة ، مما يقلل من كفاءتها.
للتغلب على أوجه القصور هذه ، طور Gaharwar و Jain حبرًا حيويًا جديدًا مصممًا بالنانو لطباعة أوعية دموية متعددة الخلايا دقيقة من الناحية التشريحية. توفر طريقتهم دقة محسّنة في الوقت الفعلي للبنى الكبيرة والبنى المجهرية على مستوى الأنسجة ، وهو أمر غير ممكن حاليًا باستخدام الأحبار الحيوية.
الميزة الفريدة جدًا لهذا الحبر الحيوي المصمم بالنانو هي أنه بغض النظر عن كثافة الخلية ، فإنه يُظهر قابلية طباعة عالية وقدرة على حماية الخلايا المغلفة من قوى القص العالية أثناء عملية الطباعة الحيوية. من الجدير بالذكر أن الخلايا المطبوعة ثلاثية الأبعاد تحافظ على نمط ظاهري سليم وتبقى قابلة للحياة لمدة شهر تقريبًا بعد التصنيع.
باستخدام هذه الخصائص الفريدة ، يتم طباعة الأحبار الحيوية المصممة بمهندسة النانو في أوعية دموية أسطوانية ثلاثية الأبعاد ، والتي تتكون من ثقافات حية مشتركة من الخلايا البطانية وخلايا العضلات الملساء الوعائية ، والتي توفر للباحثين فرصة لمحاكاة تأثيرات الأوعية الدموية و الأمراض.
توفر هذه الحاوية ثلاثية الأبعاد المطبوعة بيولوجيًا أداة محتملة لفهم الفيزيولوجيا المرضية لأمراض الأوعية الدموية وتقييم العلاجات أو السموم أو المواد الكيميائية الأخرى في التجارب قبل السريرية.
