مروری بر فناوری چاپ چهار بعدی در مهندسی بافت

نوع مقاله : تالیفی

نویسندگان

1 دانشکده فناوری های نوین /دانشگاه علم و صنعت

2 دانشگاه علم وصنعت

چکیده

چاپ سه بعدی مجموعه فرآیندهایی می باشد که امکان تبدیل مدل های سه بعدی موجود در رایانه را به اجسام فیزیکی می دهد، این کار با قرارگیری پی درپی لایه ها روی یکدیگر انجام میپذیرد. چاپ سه بعدی نقشی اساسی در ساخت سامانه های مورد استفاده در زمینه ی زیست پزشکی ایفا میکند، که از جمله ی آن میتوان به ساختارها و داربستهای پیچیده ی بافتی، سیستمهای دارورسان، رباتهای نرم و غیره اشاره کرد. چاپ چهاربعدی مفهوم گسترده شده ی چاپ سه بعدی، با افزودن بعد زمان به آن می باشد. به عبارتی این فناوری امکان این را فراهم می آورد تا جسم چاپ شده بتواند در مقابل محرکهایی از قبیل رطوبت، حرارت،pH ، میدان الکتریکی و مغناطیسی و ... تغییر شکل و عملکرد بدهد. چاپ چهاربعدی به دلیل استفاده از مواد پاسخگو به محرک که کنترل بر تغییر شکل در اجسام چاپ شده را ممکن میسازد، در زیست فناوری از جذابیت بالایی برخوردار است. به طور مثال در مهندسی بافت، روند ترمیم بافت آسیب دیده یک روند پویا میباشد و روش های معمول مبتنی بر چاپ سه بعدی داربستهایی را ارائه میدهند که قادر به کارا بودن در این محیط پویا نمی باشند. فناوری چاپ چهاربعدی باتوجه به ویژگی های منحصربه فردی که دارد امکان بهروه وری از داربست های چاپ شده بدین روش را برای کاشت در محیط موردنظر می دهد. در مطالعه ی پیش رو مروری بر استفاده از مواد پاسخگو به محرک در ساختارهای چهار بعدی و کاربردهای جذاب آنها در مهندسی بافت انجام خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A Review on 4D printing technology in tissue engineering

نویسندگان [English]

  • Shadi Zarshad 1
  • Mohammad Aghajani Hashjin 2
1 Department of New Technologies/IUST
2 Department of New Technologies/IUST
چکیده [English]

3Dprinting” or additive manufacturing (AM) attempts to building constructs by using computer controlled layer-by-layer manner. 3D printing plays a pivotal role in the fabrication of systems utilized in the biomedical field, such as the creation of complex tissue constructs and scaffolds, customized drug delivery systems (DDS), and soft robots, among others. 4D printing is an extension of the concept of 3D printing by adding “time” as a fourth dimension. In other words, this technology is useful for creating constructs capable of changeable shape and functionality over time after triggered by stimuli such as temperature, moisture, electrical and magnetic fields, light and pH. 4D printing has shown interesting promise in biotechnology with a great shape control after printing by using stimuli responsive materials. For example, in tissue engineering the repairing process of tissue was known as a dynamic process and 3D printed structures are ineffective in this situation, while 4D printed structures can respond to the mentioned dynamic environment. In this study, a comprehensive review will be conducted on the utilization of stimuli-responsive materials in 4D-printed structures and their intriguing applications in tissue engineering.

کلیدواژه‌ها [English]

  • 4D printing
  • Tissue engineering
  • Stimuli responsive materials
  • Scaffold
  • polymer