Birla (BITS) Pilani biotexnologiya va fan instituti olimlari yangi uch oʻlchovli biobosish usulini yaratdilar. Bu usul tirik toʻqimalarning skeletlarini ham, shaxsiy tanlangan dori vositalarini ham tayyorlash uchun oddiy farmatsevtik polimerlardan foydalanadi. Ushbu yutuq regenerativ tibbiyot va shaxsiylashtirilgan dori yetkazib berishni rivojlantirish uchun iqtisodiy jihatdan erishiladigan yoʻlni ochmoqda.

Jamoa uzoq vaqtdan beri 3D-bosish texnologiyasini oddiy shifoxonalar va apotekalarga joriy etishga toʻsqinlik qilgan yuqori xarajatlar va xavfsizlik muammosini hal qildi. Cheklovlarni yengish uchun tadqiqotchilar makkajoʻxori niştasi, maltodekstrin va natriy alginatdan tashkil topgan innovatsion bio-silantni ishlab chiqdilar.

Bu komponentlar sogʻliqni saqlash organlari tomonidan allaqachon tasdiqlanganligi, hayvonot mahsulotlarini oʻz ichiga olmasligi va past narxda keng mavjudligi sababli tanlandi. Tuzilmalarni shakllantirish uchun yarim qattiq ekstruziya 3D-biobosish deb nomlanuvchi jarayon ishlatildi. Bu texnika qurilish pistoleti ishlatishga oʻxshab, raqamli dizaynga koʻra silantni qatlamlar boʻyicha qoʻllab, murakkab uch oʻlchovli obʼektlarni yaratadi.

Yangi bio-silantlar siljish bilan ingichlash (shear thinning) deb ataladigan xususiyatga asoslangan. Bu jarayonda material bosim ostida uchuvchi teshik orqali oqishi kamroq qalin va osonlashadi, ammo qoʻllanilgandan soʻng tezda qattiq tuzilishini tiklaydi. Tadqiqotchilar ularning aniq formulasi deyarli darhol oʻz qalinligining 87 foizini tiklay olishini aniqladilar, bu uning buzilmasdan shaklini saqlab qolishiga imkon berdi.

Bosilgandan soʻng, tuzilmalar ionik bogʻlanish deb nomlanuvchi kimyoviy qayta ishlashdan oʻtadi. Kalsiy xloridning bosilgan silantga taʼsiri tuxum qobigʻi turiga kiruvchi mashhur naqsh hosil qilishga olib keladi, bu esa molekulalarni suvga boy barqaror gel boʻlgan gidrogelga bogʻlaydi. Ushbu gidrogel ikki xil mahsulotni bosish uchun ishlatildi: terini tiklash uchun poroli skeletlar va dori yetkazib berish uchun chaynash tabletkalari.

Teri uchun skeletlar taxminan 39 mikrometr oʻlchamidagi teshiklar bilan yuqori poroli mikroskopik süngi sifatida loyihalashtirildi. Bu mayda teshiklar juda muhim, chunki ular tirik hujayralarga kislorod va ozuqa moddalari yetkazilishini taʼminlaydi, shu bilan birga ularga yopishish va oʻsish uchun tuzilma beradi.

Biologik sinovlar davomida jamoa ushbu skeletlar hujayralar uchun juda maqbul ekanligini isbotladi. Teri bilan bogʻliq ikkita hujayra turi sinovdan oʻtkazildi: sichqonaning fibroblastlari va inson keratinotsitlari. 48 soatdan ortiq vaqt davomida bosilgan tuzilmalarda 70% dan ortiq hujayralar tirik qoldi va faol rivojlandi, bu materialning toksik emasligini va inson biologiyasi bilan mos kelishini tasdiqlaydi. Bundan tashqari, qon bilan moslik sinovlari oʻtkazildi va skeletlar eritrotsitlarga minimal shikast yetkazishini koʻrsatdi, bu tibbiy implantlar yoki bandaj materiallari uchun har qanday material uchun eng muhim xavfsizlik talabidir.

Teri tiklanishidan tashqari, tadqiqotchilar texnologiyaning universal xususiyatini namoyish etib, «aqlli» dorilarni bosishdi. Ular bio-silantni 2-tur diabetni davolash uchun tez-tez ishlatiladigan Glimepirid dori bilan yukladilar va uni chaynash tabletkalari shaklida bosishdi. Ushbu 3D-bosilgan tabletkalar tarkibning ajoyib bir xilligini koʻrsatdi, yaʼni har bir tabletka aniq belgilangan 2 milligram dozani oʻz ichiga oldi. Bu anʼanaviy past dozali dorilarni ishlab chiqarishda koʻpincha muammo tugʻdiradi. Bundan tashqari, tabletkalar uzaytirilgan ajratish profili koʻrsatdi, dorini toʻrtta soat davomida asta-sekin ajratib berdi. Bunday moslashtirish imkoniyati shifokorlarga bemorlarning, masalan, bolalar yoki keksa odamlarning, anʼanaviy kapsulalarni yutishda qiynalishi uchun moslashtirilgan maʼlum shakllar, taʼmlar yoki dozalarda tabletkalar bosish imkonini beradi.

Qimmatbaho yoki hayvonot maxsus bio-silantlardan foydalanishdan cheklangan, mavjud boʻlgan va tartibga solinadigan farmatsevtik polimerlarga oʻtish 3D-bosish natijalarini laboratoriyadan klinikaga olib chiqishni amalga oshiradi. Bu shifoxonalar kuyganlar qurbonlari uchun individual teri transplantatlarni talab qilinganda bosishi mumkin boʻlgan yoki mahalliy apotekalar bir nechta dorini bitta oson hazm boʻladigan tabletkaga birlashtiradigan shaxsiylashtirilgan tabletkalarni ishlab chiqarishi mumkin boʻlgan kelajakka olib kelishi mumkin. Immunologik rad etilish xavfini kamaytirish va ishlab chiqarish xarajatlarini pasaytirish orqali bu texnologiya bizni haqiqatan ham har bir inson ehtiyojiga mos keladigan sogʻliqni saqlash tizimiga yaqinlashtirmoqda.

Research Matters