Son zamanların trendi biyobaskı yapay doku ve yapay organ geleceği için büyük önem taşımakta. Peki, biyobaskı için en önemli unsurlardan biri olan biyomürekkep nedir?
Biyomürekkepler, 3B baskı kullanarak tasarlanmış yapay olan canlı dokuyu üretmek için kullanılan malzemelerdir. Sadece hücrelerden oluşabilir, ancak çoğu durumda hücreleri saran ek bir taşıyıcı malzeme de eklenir. Bu taşıyıcı malzeme genellikle 3 boyutlu moleküler iskelet görevi gören biyopolimer jeldir. Hücrelerin ve biyopolimer jellerin kombinasyonu biyomürekkep olarak tanımlanır. Bu mürekkepler, doku mühendisliği ve rejeneratif tıp için en gelişmiş araçlardan biri olarak kabul edilir.
3B uygulamaları için kullanılacak biyomürekkeplerin sahip olması gereken bazı kritik özellikler mevcuttur. Bu özellikleri biyolojik ve fiziksel olarak iki gruba ayırmak mümkündür. Fiziksel gereklilikler biyo-basılabilirlik, çapraz bağlanabilirlik, uygun reolojik, mekanik ve viskozite özellikleridir. Biyolojik gereklilikler ise biyouyumluluk, biyo-bozunurluk ve biyo-benzetim özellikleridir.
3B uygulamalarında kullanılan biyomürekkepler öncelikle basım sonrası yapıyı kendi kendine sabit tutma gibi bir kabiliyete sahip olmalıdır. Kullanılan biyomürekkebin basılabilirliği, jelin viskozitesi, yüzey gerilimi, çapraz bağlanma özellikleri gibi farklı parametrelere bağlıdır. Biyomürekkebin viskozite özellikleri 3B süreci ile oluşturulan yapıların stabilitesine doğrudan etkilidir, ancak biyomürekkebin viskozitesi çok yüksek ise biyobasımı için uygulanması gereken basınç daha da artacak ve bu hücre canlılığına olumsuz etki edecektir. Kullanılan biyomürekkeplerin 3B işlemleri sonrasında stabil kalabilmesi yalnızca viskozite özelliğine bağlı değildir. Bunun yanında basım sonrasında veya basım anında in-situ olarak çapraz bağlanabilme yeteneğine sahip olmalıdır. Bu sebeple biyomürekkep seçiminde çalışmanın amacına yönelik uygun çapraz bağlanma yöntemlerinin uygulanabildiği biyomürekkepler tercih edilmelidir. 3B işleminde seçilecek biyomürekkepler hedef dokuya özel olarak da değişkenlik gösterebilmektedir. Genellikle kullanılan biyomürekkepler mekanik olarak düşük mukavemete sahip olsa da farklı polimerler ile kombin edilerek ya da çeşitli modifikasyonlar ile mekanik özellikleri daha yüksek biyomürekkepler geliştirilip kullanılmaktadır. Özellikle sert doku (kıkırdak ve kemik doku) uygulamaları için bu tarz biyomürekkeplere ihtiyaç duyulmaktadır.
Tüm bu gerekliliklerin yanında kullanılan biyomürekkeplerin hücre uyumluluğu yüksek immünojenitesi de mümkün olduğunca düşük olmalıdır. Bu sayede basım aşamalarında biyomürekkep içerisinde olan hücrelerin canlılığına negatif etkisi minimum seviyede olacaktır. Ayrıca hücrelerin tutunması açısından uygun peptit dizilerine sahip olan doğal polimerler sentetik polimerlere göre tercih sebebidir. Bunun yanında seçilen doğal ya da sentetik biyomürekkeplerin biyo-bozunma ürünleri hedef ve çevre dokulara zarar vermemelidir. 3B işlemi ile üretilen yapıların spesifik doku ya da organa hem hücresel hem de HDM açısından benzer/özdeş olarak üretilmesi gerekmektedir. Bu sebeple üzerinde çalışılacak hedef dokunun mikro çevresinin iyi anlaşılması gerekmekte ve hücrelerin spesifik düzenlenmesi, hücre dışında kullanılan biyomoleküllerin de uygun seçilmesi zorunluluğu ortaya çıkmaktadır.
BÜŞRA SAĞLAM
Comments