Công nghệ in phun sinh học (Inkjet-bioprinting)

Công nghệ in phun sinh học Bioprinting sử dụng một kỹ thuật tương tự như các máy in phun, trong đó một vòi phun định vị chính xác đặt một chấm nhỏ mực in để tạo thành hình dạng. Trong in phun sinh học, vật liệu được sử dụng là các tế bào của con người chứ không phải là mực. Đối tượng in được tạo ra bằng cách phun một hỗn hợp “vật liệu giàn giáo” (như hydrogel có chứa đường) và các tế bào sống được nuôi cấy từ các mô của bệnh nhân. Sau khi in, mô được đặt trong một buồng với nhiệt độ và điều kiện ôxy thích hợp để tạo điều kiện cho tế bào tăng trưởng. Khi các tế bào đã được kết hợp, “vật liệu giàn giáo” được lấy ra và mô đã sẵn sàng để được cấy ghép.

Công nghệ in phun sinh học là một công cụ kỹ thuật tương đối mới được sử dụng để thiết kế cấu trúc tế bào 3D cho các liệu pháp cấy ghép. Định nghĩa về in ấn sinh học đã được Guillemot, Mironov và Nakamura đưa ra trong năm 2010: “Sử dụng các quy trình truyền tải bằng máy tính để làm mẫu và lắp ráp các vật liệu sống nhằm sản xuất các cấu trúc công trình sinh học phục vụ các nghiên cứu và ứng dụng y học tái tạo, dược động học và nghiên cứu sinh học tế bào cơ bản.”

Nền tảng công nghệ này đã tận dụng lợi thế của in phun 2D. Bioprinting cho phép phun các protein ma trận ngoại bào để cung cấp một chất nền xác định cho tế bào, xây dựng các cấu trúc tế bào phức tạp, hoặc để cung cấp gen và enzyme cho các tế bào. Trong phiên bản đơn giản nhất của nó, in ấn sinh học 3D là nhằm mục đích in một lớp các tế bào trên lớp của các tế bào khác hoặc vật liệu sinh học giàn giáo. Mặt khác, in ấn sinh học 3D sẽ là một nền tảng tạo điều kiện cho việc xây dựng các mô hoặc các cơ quan phức hợp, đa bào.

Ưu điểm của máy in sinh học 3D là mô hoặc cơ quan có thể được tạo ra theo từng lớp một để đạt được hình học giải phẫu chính xác. In sinh học 3D có thể thu được bằng in bằng laser hỗ trợ sinh học (LaBP) hoặc in phun (IBP).