ကြီးမားသောတိုးတက်မှုအတွက် 3D ဇီဝပရင့်ထုတ်ခြင်းနည်းပညာတွင် 'အစစ်အမှန်' ဇီဝရုပ်ပုံသဏ္ဍန်များတည်ဆောက်ရန်အတွက် ၎င်းတို့၏သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်တွင် ပြုမူနေထိုင်ရန် ဆဲလ်များနှင့် တစ်ရှူးများကို ဖန်တီးထားသည်။
3D ပရင့်ထုတ်ခြင်းဆိုသည်မှာ အရာဝတ္ထုတစ်ခုအား ပေါင်းစပ်ထည့်သွင်းပြီး သုံးဖက်မြင်အရာဝတ္ထု သို့မဟုတ် အရာဝတ္ထုတစ်ခုဖန်တီးရန်အတွက် ကွန်ပျူတာတစ်လုံး၏ ဒစ်ဂျစ်တယ်ထိန်းချုပ်မှုအောက်တွင် ပေါင်းစည်းခြင်း သို့မဟုတ် ခိုင်မာစေသည့် လုပ်ထုံးလုပ်နည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ Rapid Prototyping နှင့် Additive Manufacturing တို့သည် ပစ္စည်းကို အလွှာလိုက်နှင့် ဖြည်းဖြည်းချင်း တည်ဆောက်ခြင်းဖြင့် သို့မဟုတ် ရိုးရှင်းသော ' additive ' method ဖြင့် ရှုပ်ထွေးသော အရာများ သို့မဟုတ် အရာများကို ဖန်တီးခြင်းနည်းပညာကို ဖော်ပြရန်အတွက် အသုံးပြုသည့် အခြားဝေါဟာရများဖြစ်သည်။ ဤထူးခြားသောနည်းပညာသည် 1987 ခုနှစ်တွင်တရားဝင်ရှာဖွေတွေ့ရှိပြီးနောက် ဆယ်စုနှစ် XNUMX ခုခန့်ရှိပြီဖြစ်ပြီး၊ မကြာသေးမီကမှ ၎င်းသည် ရှေ့ပြေးပုံစံများကိုထုတ်လုပ်ရုံသာမက စွမ်းဆောင်ရည်ပြည့်ဝသောအစိတ်အပိုင်းများကိုပါ ပေးစွမ်းနိုင်သောကြောင့် မကြာသေးမီကမှ ထင်ရှားကျော်ကြားပြီး လူကြိုက်များလာခဲ့သည်။ ယင်းမှာ ဖြစ်နိုင်ခြေရှိသော အလားအလာဖြစ်သည်။ 3D ပုံနှိပ်ခြင်းလုပ်ငန်းသည် အင်ဂျင်နီယာ၊ ထုတ်လုပ်မှုနှင့် ဆေးပညာအပါအဝင် နယ်ပယ်များစွာတွင် ဆန်းသစ်တီထွင်မှုများကို တွန်းအားပေးနေပြီဖြစ်သည်။
နောက်ဆုံးရလဒ်ကိုရရှိရန် တူညီသောအဆင့်များအတိုင်း လုပ်ဆောင်သည့် ပေါင်းစပ်ထည့်သွင်းထုတ်လုပ်သည့်နည်းလမ်းအမျိုးမျိုးကို ရရှိနိုင်သည်။ ပထမအရေးကြီးသောအဆင့်တွင်၊ ဒီဇိုင်းကို ဒစ်ဂျစ်တယ်အသေးစိတ်ပုံစံဟုခေါ်သော ကွန်ပျူတာပေါ်တွင် CAD (Computer-Aided-Design) ဆော့ဖ်ဝဲလ်ကို အသုံးပြု၍ ဒီဇိုင်းကို ဖန်တီးသည်။ ဤဆော့ဖ်ဝဲလ်သည် နောက်ဆုံးဖွဲ့စည်းပုံ မည်သို့ဖြစ်လာမည်ကို ကြိုတင်ခန့်မှန်းနိုင်သည်၊ ထို့ကြောင့် ဤပထမအဆင့်သည် ရလဒ်ကောင်းအတွက် အရေးကြီးပါသည်။ ထို့နောက် ဤ CAD ဒီဇိုင်းကို 3D ပရင်တာမှ ဒီဇိုင်းလမ်းညွှန်ချက်များကို အနက်ပြန်ဆိုနိုင်စေရန် လိုအပ်သော (.stl ဖိုင် သို့မဟုတ် စံ tessellation language ဟုခေါ်သည်) နည်းပညာဆိုင်ရာဖော်မတ်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပါသည်။ ထို့နောက်၊ အမှန်တကယ်ပုံနှိပ်ခြင်းအတွက် 3D ပရင်တာ (ပုံမှန်၊ အိမ် သို့မဟုတ် ရုံး 2D ပရင်တာနှင့် ဆင်တူသည်) ကို စနစ်ထည့်သွင်းရန် လိုအပ်သည် - ၎င်းတွင် အရွယ်အစားနှင့် တိမ်းညွှတ်မှုပုံစံသတ်မှတ်ခြင်း၊ အခင်းအကျင်း သို့မဟုတ် ပုံတူပရင့်များကို ရွေးချယ်ခြင်း၊ ပရင်တာကျည်တောင့်များကို မှန်ကန်သောအမှုန့်များဖြင့် ဖြည့်ပေးခြင်းတို့ ပါဝင်သည်။ . ဟိ 3D ပရင်တာ ထို့နောက် ပုံနှိပ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ကို စတင်ပြီး ပစ္စည်း၏ အဏုကြည့်အလွှာတစ်ခုတွင် ဒီဇိုင်းကို တဖြည်းဖြည်းတည်ဆောက်သည်။ ဤအလွှာသည် ပုံမှန်အားဖြင့် အထူ 0.1 မီလီမီတာဝန်းကျင်ရှိသော်လည်း ၎င်းကို ပုံနှိပ်ထားသည့်အရာဝတ္ထုနှင့် ကိုက်ညီစေရန် စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်နိုင်သည်။ လုပ်ထုံးလုပ်နည်းတစ်ခုလုံးသည် အများအားဖြင့် အလိုအလျောက်ဖြစ်ပြီး၊ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုမလိုအပ်ဘဲ မှန်ကန်သောလုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းကိုသေချာစေရန် အချိန်ပိုင်းစစ်ဆေးခြင်းသာဖြစ်သည်။ အရာဝတ္ထုတစ်ခုသည် ဒီဇိုင်း၏အရွယ်အစားနှင့် ရှုပ်ထွေးမှုပေါ်မူတည်၍ ပြီးမြောက်ရန် နာရီပေါင်းများစွာကြာသည်။ ထို့အပြင်၊ ၎င်းသည် 'ပေါင်းထည့်ခြင်း' နည်းစနစ်ဖြစ်သောကြောင့်၊ ၎င်းသည် စျေးသက်သာပြီး eco-friendly (အလေအလွင့်မရှိ) နှင့် ဒီဇိုင်းများအတွက် နယ်ပယ်များစွာကိုလည်း ပံ့ပိုးပေးပါသည်။
နောက်တစ်ဆင့်- 3D Bioprinting
ဇီဝပုံနှိပ်ခြင်း။ 3D ပရင့်ထုတ်ခြင်းကို ဇီဝသက်ရှိပစ္စည်းများတွင် အသုံးချနိုင်စေရန် မကြာသေးမီက တိုးတက်မှုများနှင့်အတူ ရိုးရာ 3D ပုံနှိပ်စက်၏ တိုးချဲ့မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ 3D inkjet ပရင့်ထုတ်ခြင်းကို အဆင့်မြင့် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ကိရိယာများနှင့် ကိရိယာများ ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အသုံးပြုထားပြီးဖြစ်သော်လည်း၊ ဇီဝမော်လီကျူးများကို ပုံနှိပ်ခြင်း၊ ကြည့်ရှုခြင်းနှင့် နားလည်ရန် နောက်ထပ် အဆင့်တစ်ခုကို တီထွင်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ အရေးကြီးသော ကွာခြားချက်မှာ inkjet ပုံနှိပ်စက်နှင့် မတူဘဲ၊ bioprinting သည် သက်ရှိဆဲလ်ဖွဲ့စည်းပုံများဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည့် ဇီဝမင်ကို အခြေခံထားခြင်း ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ ဇီဝပရင့်ထုတ်ခြင်းတွင်၊ ဒစ်ဂျစ်တယ်ပုံစံတစ်ခုအား ထည့်သွင်းသောအခါတွင်၊ သီးခြားသက်ရှိတစ်ရှူးများကို ဆဲလ်အလွှာအလိုက် အလွှာတစ်ခုအဖြစ် ရိုက်နှိပ်ပြီး တည်ဆောက်သည်။ သက်ရှိကိုယ်ခန္ဓာ၏ ရှုပ်ထွေးလွန်းသော ဆဲလ်လူလာ အစိတ်အပိုင်းများကြောင့် 3D ဇီဝပရင့်ထုတ်ခြင်းသည် တဖြည်းဖြည်း တိုးတက်နေပြီး ပစ္စည်း၊ ဆဲလ်များ၊ အကြောင်းရင်းများ၊ တစ်ရှူးများ ရွေးချယ်မှုကဲ့သို့သော ရှုပ်ထွေးမှုများသည် နောက်ထပ်လုပ်ထုံးလုပ်နည်းဆိုင်ရာ စိန်ခေါ်မှုများကို ရင်ဆိုင်နေရသည်။ ဇီဝဗေဒ၊ ရူပဗေဒနှင့် ဆေးပညာ ကဲ့သို့သော နယ်ပယ်ပေါင်းစုံမှ နည်းပညာများ ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် နားလည်မှု ကျယ်ပြန့်လာခြင်းဖြင့် ဤရှုပ်ထွေးမှုများကို ဖြေရှင်းနိုင်ပါသည်။
ဇီဝပုံနှိပ်ခြင်းတွင် အဓိကတိုးတက်မှု
ထုတ်ဝေမယ့်လေ့လာမှုအတွက် အဆင့်မြင့် Functional ပစ္စည်းများသုတေသီများသည် သဘာဝတစ်ရှူးများ (၎င်းတို့၏ဇာတိပတ်ဝန်းကျင်) တွင် တွေ့ရလေ့ရှိသည့် ဆဲလ်များနှင့် မော်လီကျူးများကို အသုံးပြုသည့် 3D bioprinting နည်းပညာကို 'အစစ်အမှန်' ဇီဝဖွဲ့စည်းပုံများနှင့် ဆင်တူသော ဒီဇိုင်းများဖန်တီးရန် ဖန်တီးထားသည်။ ဤအထူးသဖြင့် bioprinting နည်းပညာသည် ရှုပ်ထွေးသော biomolecular တည်ဆောက်ပုံများဖန်တီးရန်အတွက် 'မော်လီကျူးကိုယ်တိုင်စုစည်းမှု' နှင့် '3D ပုံနှိပ်ခြင်း' တို့ကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ Molecular Self-assembly သည် တိကျသောလုပ်ငန်းတာဝန်တစ်ခုလုပ်ဆောင်ရန်အတွက် မော်လီကျူးများက ၎င်းတို့ဘာသာသတ်မှတ်ထားသော အစီအစဉ်တစ်ခုကို လက်ခံလုပ်ဆောင်သည့် လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤနည်းပညာသည် '3D ပုံနှိပ်ခြင်း' မှ 'မော်လီကျူလာနှင့် နာနိုစကေးထိန်းချုပ်မှု' နှင့် 'မော်လီကျူလာ ကိုယ်တိုင်စုဝေးမှု' ဖြင့် ပံ့ပိုးပေးသည့် 'မိုက်ခရို-နှင့် မက်ခရိုစကုတ်ထိန်းချုပ်မှု' ကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ ပုံမှန် '3D ပရင့်မှင်' သည် ၎င်းအတွက် အဓိပ္ပာယ်မဆောင်သည့်အချိန်တွင် 3D ပရင့်ထုတ်ခြင်းတွင် ကန့်သတ်ချက်တစ်ခုဖြစ်သည့် ပုံနှိပ်နေသောဆဲလ်များကို လှုံ့ဆော်ရန် မော်လီကျူးကိုယ်တိုင်စုစည်းမှုစွမ်းအားကို အသုံးပြုထားသည်။
သုတေသီများသည် ခန္ဓာကိုယ်အတွင်းရှိ ၎င်းတို့၏ဇာတိပတ်ဝန်းကျင်နှင့် ဆင်တူသည့် 'ဇီဝမင်' တွင် မြှုပ်ထားသောဖွဲ့စည်းပုံများကို ခန္ဓာကိုယ်အတွင်းရှိလိုသည့်အတိုင်း ပြုမူစေသည်။ ဤဇီဝမင်မှင်သည် ပုံနှိပ်ခြင်းအတွင်းနှင့် ပြုလုပ်ပြီးနောက်တွင် ဓာတုနှင့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို ထိန်းချုပ်ရန် သို့မဟုတ် ထိန်းညှိပေးကာ ဆဲလ်များ၏အပြုအမူကို လိုက်လျောညီထွေဖြစ်စေရန် လှုံ့ဆော်ပေးသည့် ဤဇီဝမင်မှင်ကို ကူညီပေးသည်။ ထူးခြားတဲ့ ယန္တရားတွေကို အသုံးချလိုက်တာ ဇီဝပုံနှိပ်ခြင်း။ ဤဆဲလ်များသည် ၎င်းတို့၏ပတ်ဝန်းကျင်အတွင်း မည်သို့အလုပ်လုပ်သည်ကို စူးစမ်းလေ့လာနိုင်စေခြင်းဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့အား လျှပ်တစ်ပြက်နှင့် ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ ဖြစ်ရပ်မှန်ကို နားလည်နိုင်စေပါသည်။ ၎င်းသည် စကေးများစွာတွင် ကောင်းစွာသတ်မှတ်ထားသော တည်ဆောက်ပုံများအဖြစ် ပေါင်းစပ်နိုင်သော ဇီဝမော်လီကျူး အမျိုးအစားများစွာကို ရိုက်နှိပ်ခြင်းဖြင့် 3D ဇီဝဖွဲ့စည်းပုံများကို တည်ဆောက်နိုင်ခြေကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။
အနာဂတ်သည် အလွန်မျှော်လင့်ချက်ရှိသည်။
ဇီဝပရင့်ထုတ်ခြင်း သုတေသနသည် တစ်သျှူးအမျိုးအစားအမျိုးမျိုးကို ထုတ်လုပ်ရန် အသုံးပြုထားပြီးဖြစ်သောကြောင့် အစားထိုးကုသမှုအတွက် သင့်လျော်သော တစ်ရှူးများနှင့် ကိုယ်တွင်းအင်္ဂါများ လိုအပ်မှုကို ဖြေရှင်းရန်အတွက် တစ်သျှူးအင်ဂျင်နီယာနှင့် ပြန်လည်ထူထောင်ရေးဆေးပညာအတွက် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။ ထို့အပြင် အဆိုပါနည်းပညာ၊ ဒစ်ဂျစ်တယ်ထိန်းချုပ်မှုအောက်နှင့် ခန္ဓာကိုယ်အတွင်းရှိ တစ်ရှူးများနှင့်တူသော သို့မဟုတ် အတုခိုးသည့်အရာဝတ္ထုများကို ဖန်တီးခြင်းဖြင့် တစ်သျှူးအင်ဂျင်နီယာ၏ ကြွယ်ဝမှုကို အမှန်တကယ်ရရှိစေရန်အတွက် ရှုပ်ထွေးပြီး သီးခြားဆဲလ်ပတ်ဝန်းကျင်များကဲ့သို့ ဇီဝဆိုင်ရာအခြေအနေများကို ဒီဇိုင်းရေးဆွဲဖန်တီးဖန်တီးရန် ဖြစ်နိုင်ခြေများစွာကို ဖွင့်ပေးပါသည်။ သက်ရှိတစ်ရှူးများ၊ အရိုးများ၊ သွေးကြောများနှင့် ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော အင်္ဂါအစိတ်အပိုင်းများအားလုံးကို ဆေးဘက်ဆိုင်ရာလုပ်ထုံးလုပ်နည်းများ၊ လေ့ကျင့်မှု၊ စမ်းသပ်မှု၊ သုတေသနနှင့် ဆေးဝါးရှာဖွေမှုအစပြုမှုများအတွက် ဖန်တီးရန် ဖြစ်နိုင်သည်။ တိကျသော၊ ပစ်မှတ်ထားပြီး စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်ထားသော ကုသမှုများကို ဒီဇိုင်းထုတ်ရာတွင် အလွန်တိကျသော စိတ်ကြိုက်လူနာသီးသန့်တည်ဆောက်မှုများ၏ တိကျသောမျိုးဆက်ကို ကူညီပေးနိုင်သည်။
One of the biggest obstacles for bioprinting and 3D inkjet printing in general has been the development of an advanced, sophisticated software to meet the challenge at the first step of printing – creating an appropriate design or blueprint. For instance, the blueprint of non-living objects can be created easily but when it comes to creating digital models of say, a liver or heart, its challenging and not straightforward like most material objects. Bioprinting definitely has multitude advantages – precise control, repeatability and individual design but is still plagued with several challenges – the most important one being inclusion of multiple cell types in a spatial structure since a living environment is dynamic and not static. This study has contributed to advancement of 3D bioprinting and lot of obstacles can be removed by following their principles. It is clear that the real success of bioprinting has several facets attached to it. The most crucial aspect which can empower bioprinting is development of relevant and appropriate biomaterials, enhancement of the resolution of the printing and also vascularisation to be able to successfully apply this technology clinically. It does seem impossible to ‘create’ fully functioning and viable organs for human transplant by bioprinting but nevertheless this field is progressing fast and plenty of developments are on the forefront now in just a few years. It should be achievable to overcome most of the challenges attached with bioprinting since researchers and biomedical engineers are already on the path to successful complex bioprinting.
Bioprinting နှင့်ပတ်သက်သောပြဿနာအချို့
A critical point raised in the field of ဇီဝပုံနှိပ်ခြင်း။ is that it is almost impossible at this stage to test the efficacy and safety of any biological ‘personalised’ treatments being offered to patients using this technique. Also, costs associated with such treatments is a big issue especially where manufacturing is concerned. Though it is very much possible to develop functional organs that can replace human organs, but even then, currently there is no fool proof way to assess whether the patient’s body will accept new tissue or the artificial organ generated and whether such transplants will be successful at all.
Bioprinting is a growing market and will focus on the development of tissues and organs and maybe in a few decades new outcomes would be seen in 3D printed human organs and အစားထိုး. 3D ဇီဝပုံနှိပ်ခြင်း။ ကျွန်ုပ်တို့တစ်သက်တာ၏ အရေးကြီးဆုံးနှင့် သက်ဆိုင်ရာ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအဖြစ် ဆက်လက်တည်ရှိနေမည်ဖြစ်ပါသည်။
***
{ကိုးကားထားသောရင်းမြစ်(များ)စာရင်းတွင် အောက်တွင်ဖော်ပြထားသော DOI လင့်ခ်ကို နှိပ်ခြင်းဖြင့် မူရင်းသုတေသနစာတမ်းကို ဖတ်နိုင်သည်}
source (s) ကို
Hedegaard CL 2018။ Hydrodynamically Guided Hierarchical Self-Assembly of Peptide-Protein Bioinks။ အဆင့်မြင့် Functional ပစ္စည်းများ. https://doi.org/10.1002/adfm.201703716
