3D Baskılı Polivinil Alkol İle Tıbbi Cihaz Üretimi

3D Baskılı Polivinil Alkol İle Tıbbi Cihaz Üretimi

Tıbbın ilerlemesi ile birlikte organ nakli gibi operasyonlarda doku uyuşmazlığı, uygun olmayan donör ve homojen bir doku tipinin oluşmaması elzem bir durumdur. Bu gibi problemlerin ortadan kaldırılması için tıbbi alanda yeni yeni çalışmalar ortaya yapılmaktadır.

Bu yeni çalışmalar arasında göze çarpan en önemli süreçlerden bir tanesi de 3D Baskı yöntemi ile doku üretimidir. 3D baskı ile doku üretimi karmaşık ve oldukça pahalı proseslere dayanmaktadır.

3D baskı ile yapılabilecek en önemli destek matrisi arasında Polivinil Alkol (PVA) yer almaktadır. Bunun nedeni suda hızla çözünebilme kabiliyetidir. Ayrıca karmaşık 3D baskısına uygun bir materyaldir.

Bu sebeple canlı doku içerisinde büyüme faktörlerinin kovalent olarak bağlanabilmesi ve canlı hücrelere entegrasyonun kusursuz olması için esnek yapıda ve biyolojik olarak son derece uyumlu bir iskeletin bulunması elzemdir.

Bahsi Geçen Tıbbi Cihazın Çalışma Prensibi Ve Eklentileri Nelerdir?

Elde edilen tıbbi cihaz, Polivinil Alkolün Tıbbi alanda işlevsel özelliklere sahip bir kimyasal ile çapraz bağlanması ile elde edilir. Polivinil Alkol ile bir aldehit çapraz bağlanarak yürütülebilir. En çok tercih edilen aldehit türü, Tıbbi alandaki glutaraldehittir.

Tıbbi Alandaki İşlevsel Kimyasallar;

İyot

+1 veya +2 degerlikli Bromin

Protein

Antibiyotik

Anti-Kanser İlacı

Matris Molekülü

Büyüme Faktörü

Collagen (Kolajen)

Kök hücre matrisi

Düz kas hücre matrisi

Çinko

Bakır

Demir II

Vasküler Stent

Koroner Arter Baybas Grefti

Kanal Değişimi

Kemik Değişimi

Vasküler Kanal

Polivinil Alkol ile Çapraz Bağlanma Olayı Nasıl Yapılır?

Tıbbi cihaz polivinil alkol ile çapraz bağlı kimyasal etkinliğe sahip malzemenin 3 Boyutlu olarak yazdırılmasını içeren uygulamalarda, polivinil alkol aldehit ile çapraz bağlanır. Bu işlemin kolay bir şekilde sonuçlandırılması için bir asit kullanılır. Reaksiyon promotörü yani katalizör Hidroklorik Asit olabilir.

Çapraz bağlanma reaksiyonunu hızlandıran bir başka etken ise reaksiyonun gerçekleştiği ortamın sıcaklığının yaklaşık 35-45 °C olması ile gerçekleştirilir. Zamanla bu sıcaklık artırılarak 200 °C civarına çıkarılabilir.

Ayrıca bazı ışınların varlığında çapraz bağlanma işlemi daha hızlı gerçekleşebilir.

Çapraz bağlanma işleminin sonrasında Polivinil Alkol matrisine kimyasal işleve sahip madde yüklenmektedir.

Çapraz Bağlı Matrisin Özellikleri Nelerdir?

Glutaraldehit ile çapraz bağlanan Polivinil Alkolden elde edilen matris aşağıdaki özelliklere sahiptir.

Hücre engrafmanını destekler

Biyouyumlu

Biyolojik olarak inert

Emilebilir

Dondurularak Saklanabilir

Sentetik Kan Damarları

Kanallar

Vasküler Erişim Aşıları

Damar Erişim Aşıları

Geliştirmek için sert ve esnek, biyolojik olarak uyumluluğu sahip iskeletlerin temelini oluşturabilir. Bunun yanında PVA metabolizmaya canlı hücrelerin entegrasyonunda destek matrisi olarak gorev yapabilir.

Biyo-yazıcılar: Biyo-yazıcılar, biyolojik materyalleri kullanarak biyolojik dokuların ve organların basılmasını sağlayan cihazlardır. Polivinil alkol, biyoyazıcılar için destek materyali olarak kullanılabilir. Biyoyazıcılar, hücre ve biyomateryallerin belirli bir desene veya yapıya basılması sırasında destek sağlamak için PVA tabakalarını kullanabilirler.