طراحی، توسعه و ساخت ایمپلنت قرنیه با تکنیک چاپ زیستی سه بعدی

ساخت قرنیه مصنوعی می‌تواند در مقایسه با پیوندهای آلوگرفت و پروتزهای موجود، علاوه بر رفع محدودیت تعداد بافت اهدایی و احتمال رد پیوند، هزینه پیوند را کاهش دهد و پیوند ایمن‌تری را به همراه داشته باشد. علاوه بر مزایای گفته شده با استفاده از روش پرینت زیستی می‌توان ایمپلنت‌های شخصی سازی شده ایجاد کرد تا مسیر درمان بیماری‌های قرنیه هموارتر شود. این مطالعه با هدف ساخت ایمپلنت قرنیه با تکنیک پرینت زیستی سه بعدی انجام شد. کلاژن به عنوان ماده اصلی تشکیل دهنده جوهر انتخاب شد. جهت بهبود خواص پرینت پذیری آن از ژلما استفاده شد. با توجه به نتایج سنجش رئولوژی، با افزایش نرخ برش، گرانروی جوهر کاهش و تنش برشی افزایش یافت. در نتیجه جوهر تهیه شده با استفاده از پرینتر سه بعدی اکستروژن، پرینت پذیر بود. همچنین با توجه به نتایج تست شفافیت، جوهر طراحی شده از شفافیت بالایی برخوردار است و نتایج این آزمون با نتایج گزارش شده در مقالات (عبور بیش از 80% نور برای قرنیه طبیعی انسان) مشابه است. از سوی دیگر نتایج حاصل از سنجش سمیت به روش mtt، حاکی از عدم سمیت جوهر طراحی شده است. سمیت و زیست‌سازگاری قرنیه‌ی پرینت شده در شرایط درون‌تنی با پیوند به قرنیه خرگوش بررسی شد.

designing and fabrication of a 3d-bioprinted artificial cornea for corneal transplantation

the efficient production of bioengineered corneas could be an effective solution for current limitations such as cost, the limited number of donated tissues, and the possibility of transplant rejection. in addition, by using the bioprinting method, customized implants can be fabricated. this study was conducted to make a corneal implant with a 3d bioprinting technique. collagen was chosen as the main ingredient of the bioink. gelatin methacryloyl (gelma) was added to improve its printable properties. according to the results of the rheology measurement, with the increase in the shear rate, the viscosity of the ink decreased and the shear stress increased. as a result, the bioink is printable by an extrusion bioprinter and maintains its structure after printing. also, according to the results of the transparency test, the designed ink has high transparency. the results of this test are similar to the results reported in the literature (transmission of more than 80% of light for the natural human cornea). on the other hand, the toxicity test results using the mtt method indicate the non-toxicity of bioink.