الباحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا قامت شركة MagMix بتطوير MagMix، وهو خلاط مغناطيسي مدمج مصمم لمنع ترسب الخلايا الحية في محاقن الطابعة الحيوية. ونشرت نتائج العمل في المجلة جهاز.
مشكلة ترسيب الخلايا
في الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد، تكون الخلايا أثقل من الهلاميات المائية المستخدمة في الطباعة، لذلك على مدار الجلسات الطويلة تستقر تدريجيًا في قاع المحقنة. وهذا يؤدي إلى انسداد الفوهات، وانتهاك التوزيع الموحد للخلايا والتغيرات في بنية الأنسجة.
يوضح رامان: “يظهر تراكم الخلايا بشكل خاص عند طباعة كميات كبيرة من الأنسجة. وهذا يؤدي إلى انسداد الفوهات وعدم الاتساق بين الطبقات المطبوعة”.
لم يوفر الخلط اليدوي والخلاطات السلبية المستخدمة سابقًا تجانسًا ثابتًا بمجرد بدء الطباعة.
تصميم ماجميكس
يتكون MagMix من عنصرين. يوجد داخل المحقنة مروحة مغناطيسية صغيرة. يتحرك محرك مغناطيسي دائم خارجي لأعلى ولأسفل على الجزء الخارجي من المحقنة، مما يتسبب في تدوير المروحة وخلط الحبر الحيوي دون الاتصال المباشر بها. وهذا يمنع التلوث وهو مناسب لمعظم الطابعات الحيوية القياسية.
خلاط مغناطيسي يساعد على خلط الحبر الحيوي في المحقنة بالتساوي. يوجد داخل المحقنة مروحة مغناطيسية صغيرة، ومن الخارج بجوار المحقنة يوجد مغناطيس دائم يحركه محرك، وهو الذي يحرك المروحة ويمنع الخلايا من الاستقرار في الأسفل.
استخدم الباحثون النمذجة الحاسوبية للعثور على الشكل الأمثل للمروحة واختبروا الجهاز باستخدام أحبار حيوية مختلفة.
يقول رامان: “لقد تمكنا من منع ترسيب الخلايا لأكثر من 45 دقيقة من الطباعة المستمرة. وفي الوقت نفسه، تم الحفاظ على حيوية الخلية”.
يتم ضبط سرعة الخلط لتحقيق التوازن بين التجانس الفعال والحد الأدنى من الضغط على الخلايا.
التطبيق في الطب
تتيح الأنسجة المتجانسة إمكانية صياغة بنية الجسم البشري بشكل أكثر دقة، مما يقلل الحاجة إلى التجارب على الحيوانات ويسمح باختبار الأدوية الجديدة بشكل آمن. ووفقا لرامان، فإن الأنسجة المطبوعة تجعل من الممكن دراسة الأمراض وتقييم فعالية العلاجات بدقة عالية.
كما يجعل النظام أيضًا الطباعة الحيوية في متناول المختبرات، مما قد يسرع من تطوير العلاجات التجديدية. وتهتم إدارة الغذاء والدواء الأمريكية بمثل هذه الأساليب البديلة لأنها توفر نماذج أنسجة واقعية للتجريب.
بالإضافة إلى الطب، يمكن استخدام MagMix في الروبوتات الحيوية الهجينة. تتمتع العضلات المطبوعة بالقدرة على تشغيل الآلات من خلال الجمع بين الأنسجة الحية والميكانيكا.
يقول رامان: “توفر التكنولوجيا قابلية التوسع والموثوقية المطلوبة لمثل هذه التطبيقات المعقدة”.
المزايا على الأساليب الحالية
على عكس الخلط اليدوي أو الخلاطات السلبية، يحافظ الجهاز على توزيع ثابت للخلايا في جميع أنحاء الطباعة، ويمنع انسداد الفوهة ويقلل من إجهاد الخلية. وهذا مهم بشكل خاص عند طباعة كميات كبيرة من القماش أو الهياكل المعقدة، حيث يمكن أن يؤدي الانحراف البسيط إلى الإضرار بوظيفة النموذج.
ويشير الباحثون إلى أن MagMix تمكنت بالفعل من طباعة أنسجة عضلية وظيفية مع الحفاظ على قدرتها على الانقباض.
تنويه من موقع “بتوقيت بيروت”:
تم جلب هذا المحتوى بشكل آلي من المصدر:
naukatv.ru
بتاريخ: 2026-02-11 10:45:00.
الآراء والمعلومات الواردة في هذا المقال لا تعبر بالضرورة عن رأي موقع “بتوقيت بيروت”، والمسؤولية الكاملة تقع على عاتق المصدر الأصلي.
ملاحظة: قد يتم استخدام الترجمة الآلية في بعض الأحيان لتوفير هذا المحتوى.
