3D bioprinting
ত্রিমাত্রিক (থ্রিডি) বায়োপ্রিন্টিং হল প্রায়শই প্রাকৃতিক টিস্যু বৈশিষ্ট্য অনুকরণের লক্ষ্যে বায়োমেডিকাল অংশগুলি তৈরি করতে কোষ, বৃদ্ধির কারণ এবং/অথবা জৈব উপাদানগুলিকে একত্রিত করার জন্য থ্রিডি প্রিন্টিংয়ের মতো কৌশলগুলির ব্যবহার। বর্জ্য জল পরিশোধন, পরিবেশগত প্রতিকার এবং ক্ষয় প্রতিরোধের মতো ক্ষেত্রেও থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিংয়ের ব্যবহার রয়েছে। থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং কার্যকরী বায়োফিল্ম তৈরি করতে পারে যা বিভিন্ন পরিস্থিতিতে সহায়তা করতে পারে। থ্রিডি বায়োপ্রিন্টেড বায়োফিল্মগুলি কার্যকরী অণুজীবের হোস্ট করে যা উদাহরণস্বরূপ দূষণকারী অপসারণকে সহজতর করতে পারে। সাধারণত, থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং বায়ো-ইঙ্ক নামে পরিচিত উপকরণ জমা করার জন্য একটি স্তর-দ্বারা-স্তর পদ্ধতি ব্যবহার করতে পারে টিস্যুর মতো কাঠামো তৈরি করতে যা পরে বিভিন্ন চিকিৎসা এবং টিস্যু প্রকৌশল ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং জৈব মুদ্রণ কৌশল এবং জৈব উপাদানগুলির একটি বিস্তৃত পরিসরকে অন্তর্ভুক্ত করে। বর্তমানে, বায়োপ্রিংটিং টিস্যু এবং অঙ্গ মডেল মুদ্রণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে যাতে গবেষণা ওষুধ এবং সম্ভাব্য চিকিৎসায় সহায়তা করা যায়। যাইহোক, কার্যকরী অঙ্গ তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় জটিলতা এবং কোষের সংখ্যার কারণে বায়োপ্রিন্টেড জীবন্ত কোষীয় গঠনের ক্লিনিকাল প্রয়োগে অনুবাদ বেশ কয়েকটি সমস্যার সম্মুখীন হয়। যাইহোক, উদ্ভাবনগুলি এক্সট্রাসেলুলার ম্যাট্রিক্সের বায়োপ্রিন্টিং থেকে শুরু করে কাঙ্ক্ষিত টিস্যু তৈরির জন্য স্তর দ্বারা জমা হওয়া হাইড্রোজেলের সাথে কোষের মিশ্রণ পর্যন্ত বিস্তৃত। উপরন্তু, থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং স্ক্যাফোল্ডগুলির মুদ্রণকে অন্তর্ভুক্ত করতে শুরু করেছে যা জয়েন্ট এবং লিগামেন্টগুলি পুনরুজ্জীবিত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। প্রক্রিয়া থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং সাধারণত তিনটি ধাপ অনুসরণ করেঃ প্রাক-বায়োপ্রিন্টিং, বায়োপ্রিন্টিং এবং পোস্ট-বায়োপ্রিন্টিং। প্রাক-বায়োপ্রিন্টিং হল একটি মডেল তৈরি করার প্রক্রিয়া যা প্রিন্টার পরে তৈরি করবে এবং যে উপকরণগুলি ব্যবহার করা হবে তা বেছে নেবে। প্রথম ধাপগুলির মধ্যে একটি হল অঙ্গের বায়োপসি করা। বায়োপ্রিন্টিংয়ের জন্য ব্যবহৃত সাধারণ প্রযুক্তিগুলি হল গণনাকৃত টমোগ্রাফি (সিটি) এবং চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং (এমআরআই)। একটি স্তর-দ্বারা-স্তর পদ্ধতির সাথে মুদ্রণ করার জন্য, চিত্রগুলিতে টমোগ্রাফিক পুনর্গঠন করা হয়। এখনকার-2ডি ছবিগুলি তৈরি করার জন্য প্রিন্টারের কাছে পাঠানো হয়। একবার চিত্রটি তৈরি হয়ে গেলে, নির্দিষ্ট কোষগুলি পৃথক করা হয় এবং গুণিত হয়। এই কোষগুলি তারপর একটি বিশেষ তরলীকৃত উপাদানের সাথে মিশ্রিত করা হয় যা তাদের জীবিত রাখার জন্য অক্সিজেন এবং অন্যান্য পুষ্টি সরবরাহ করে। কিছু কিছু প্রক্রিয়ায়, কোষগুলি 500মিমি ব্যাসের সেলুলার স্ফেরয়েডে আবদ্ধ থাকে। কোষের এই একত্রীকরণের জন্য স্ক্যাফোল্ডের প্রয়োজন হয় না এবং এক্সট্রুশনের মতো প্রক্রিয়াগুলির জন্য টিউবুলারের মতো টিস্যু ফিউশনে রাখার জন্য এটি প্রয়োজন। দ্বিতীয় ধাপে, কোষ, ম্যাট্রিক্স এবং বায়োইঙ্ক নামে পরিচিত পুষ্টির তরল মিশ্রণগুলি একটি প্রিন্টার কার্তুজে স্থাপন করা হয় এবং রোগীদের মেডিকেল স্ক্যান ব্যবহার করে জমা করা হয়। যখন একটি বায়োপ্রিন্টেড প্রাক-টিস্যু একটি ইনকিউবেটরে স্থানান্তরিত হয়, তখন এই কোষ-ভিত্তিক প্রাক-টিস্যু একটি টিস্যুতে পরিণত হয়। জৈবিক গঠন তৈরির জন্য থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং সাধারণত টিস্যুর মতো ত্রিমাত্রিক কাঠামো তৈরি করার জন্য পর্যায়ক্রমে স্তর-দ্বারা-স্তর পদ্ধতির ব্যবহার করে একটি বায়োকম্প্যাটিবল স্ক্যাফোল্ডে কোষ বিতরণ করে। থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং দ্বারা তৈরি লিভার এবং কিডনির মতো কৃত্রিম অঙ্গগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলির অভাব দেখা গেছে যা শরীরকে প্রভাবিত করে যেমন কার্যকরী রক্তনালী, প্রস্রাব সংগ্রহের জন্য নল এবং এই অঙ্গগুলির জন্য প্রয়োজনীয় কোটি কোটি কোষের বৃদ্ধি। এই উপাদানগুলি ছাড়া শরীরের অভ্যন্তরীণ গভীরে প্রয়োজনীয় পুষ্টি এবং অক্সিজেন পাওয়ার কোনও উপায় নেই। যেহেতু শরীরের প্রতিটি টিস্যু প্রাকৃতিকভাবে বিভিন্ন ধরনের কোষ দ্বারা গঠিত, তাই এই কোষগুলি মুদ্রণের জন্য অনেক প্রযুক্তি উৎপাদন প্রক্রিয়া চলাকালীন কোষগুলির স্থিতিশীলতা এবং কার্যকারিতা নিশ্চিত করার দক্ষতার ক্ষেত্রে পরিবর্তিত হয়। কোষের থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিংয়ের জন্য ব্যবহৃত কিছু পদ্ধতি হল ফটোলিথোগ্রাফি, চৌম্বকীয় থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং, স্টেরিওলিথোগ্রাফি এবং ডাইরেক্ট সেল এক্সট্রুশন। পোস্ট-বায়োপ্রিন্টিং জৈবিক উপাদান থেকে একটি স্থিতিশীল কাঠামো তৈরি করার জন্য পোস্ট-বায়োপ্রিন্টিং প্রক্রিয়াটি প্রয়োজনীয়। যদি এই প্রক্রিয়াটি ভালভাবে রক্ষণাবেক্ষণ না করা হয়, তবে 3ডি মুদ্রিত বস্তুর যান্ত্রিক অখণ্ডতা এবং কার্যকারিতা ঝুঁকির মধ্যে রয়েছে। বস্তুটি বজায় রাখার জন্য যান্ত্রিক এবং রাসায়নিক উভয় উদ্দীপনা প্রয়োজন। এই উদ্দীপনাগুলি কোষের পুনর্নির্মাণ এবং টিস্যুগুলির বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রণের জন্য সংকেত পাঠায়। উপরন্তু, সাম্প্রতিক বিকাশে, বায়োরিয়েক্টর প্রযুক্তিগুলি টিস্যুগুলির দ্রুত পরিপক্কতা, টিস্যুগুলির ভাস্কুলারাইজেশন এবং প্রতিস্থাপনে বেঁচে থাকার ক্ষমতাকে অনুমতি দিয়েছে। বায়োরিয়েক্টরগুলি হয় পরিবাহী পুষ্টি পরিবহন প্রদান, মাইক্রোগ্র্যাভিটি পরিবেশ তৈরি, কোষের মধ্য দিয়ে দ্রবণ প্রবাহিত করার চাপ পরিবর্তন, বা গতিশীল বা স্থির লোডিংয়ের জন্য সংকোচন যোগ করার কাজ করে। প্রতিটি ধরনের বায়োরিয়েক্টর বিভিন্ন ধরনের টিস্যুর জন্য আদর্শ, উদাহরণস্বরূপ কম্প্রেশন বায়োরিয়েক্টরগুলি কার্টিলেজ টিস্যুর জন্য আদর্শ। বায়োপ্রিংটিং পদ্ধতির ক্ষেত্রে গবেষকরা উপযুক্ত জৈবিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য সহ নির্মিত জীবন্ত অঙ্গ তৈরির পদ্ধতি তৈরি করেছেন। থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং তিনটি প্রধান পদ্ধতির উপর ভিত্তি করেঃ বায়োমিমিক্রি, স্বায়ত্তশাসিত স্ব-সমাবেশ এবং মিনি-টিস্যু বিল্ডিং ব্লক। বায়োমিমিক্রি বায়োপ্রিন্টিংয়ের প্রথম পদ্ধতিকে বায়োমিমিক্রি বলা হয়। এই পদ্ধতির মূল লক্ষ্য হল মানবদেহের টিস্যু এবং অঙ্গগুলিতে পাওয়া প্রাকৃতিক কাঠামোর অনুরূপ মনগড়া কাঠামো তৈরি করা। বায়োমিমিক্রির জন্য অঙ্গ এবং টিস্যুগুলির আকৃতি, কাঠামো এবং মাইক্রোএনভায়রনমেন্টের প্রতিলিপি প্রয়োজন। বায়োপ্রিন্টিং-এ বায়োমিমিক্রির প্রয়োগের সঙ্গে অঙ্গগুলির অভিন্ন কোষীয় এবং বাহ্যিক উভয় অংশ তৈরি করা জড়িত। এই পদ্ধতিটি সফল হওয়ার জন্য, টিস্যুগুলিকে অবশ্যই একটি মাইক্রো স্কেলে প্রতিলিপি করতে হবে। অতএব, মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট, এই মাইক্রোএনভায়রনমেন্টে জৈবিক শক্তির প্রকৃতি, কার্যকরী এবং সহায়ক কোষের প্রকারের সুনির্দিষ্ট সংগঠন, দ্রবণীয়তার কারণ এবং এক্সট্রাসেলুলার ম্যাট্রিক্সের গঠন বোঝা প্রয়োজন। স্বায়ত্তশাসিত স্ব-সমাবেশ জৈবমুদ্রণের দ্বিতীয় পদ্ধতি হল স্বায়ত্তশাসিত স্ব-সমাবেশ। এই পদ্ধতিটি আগ্রহের টিস্যুগুলির প্রতিলিপি তৈরি করার জন্য একটি মডেল হিসাবে ভ্রূণের অঙ্গ বিকাশের শারীরিক প্রক্রিয়ার উপর নির্ভর করে। যখন কোষগুলি তাদের প্রাথমিক বিকাশে থাকে, তখন তারা প্রয়োজনীয় জৈবিক ক্রিয়াকলাপ এবং মাইক্রো-আর্কিটেকচার সরবরাহ করার জন্য তাদের নিজস্ব এক্সট্রাসেলুলার ম্যাট্রিক্স বিল্ডিং ব্লক, সঠিক কোষ সংকেত এবং স্বাধীন ব্যবস্থা এবং প্যাটার্ন তৈরি করে। স্বায়ত্তশাসিত স্ব-সমাবেশ ভ্রূণের টিস্যু এবং অঙ্গগুলির বিকাশমূলক কৌশল সম্পর্কে নির্দিষ্ট তথ্য দাবি করে। একটি "স্ক্যাফোল্ড-মুক্ত" মডেল রয়েছে যা স্ব-একত্রিত স্ফেরয়েড ব্যবহার করে যা বিবর্তিত টিস্যুগুলির অনুরূপ ফিউশন এবং কোষ বিন্যাসের বিষয়। স্বায়ত্তশাসিত স্ব-সমাবেশ হিস্টোজেনেসিসের মৌলিক চালক হিসাবে কোষের উপর নির্ভর করে, যা এই টিস্যুগুলির বিল্ডিং ব্লক, কাঠামোগত এবং কার্যকরী বৈশিষ্ট্যগুলিকে গাইড করে। এটি ভ্রূণের টিস্যু প্রক্রিয়াগুলির বিকাশের পাশাপাশি বায়োপ্রিন্টেড টিস্যু তৈরি করার জন্য মাইক্রোএনভায়রনমেন্টের গভীর বোঝার দাবি করে। মিনি টিস্যু বায়োপ্রিংটিং-এর তৃতীয় পদ্ধতি হল বায়োমিমিক্রি এবং স্ব-সমাবেশ পদ্ধতির সংমিশ্রণ, যাকে মিনি টিস্যু বলা হয়। অঙ্গ এবং টিস্যু খুব ছোট কার্যকরী উপাদান থেকে তৈরি করা হয়। ক্ষুদ্র-টিস্যু পদ্ধতি এই ছোট ছোট টুকরোগুলিকে নিয়ে যায় এবং সেগুলিকে বৃহত্তর কাঠামোর মধ্যে সাজায়। বায়োপ্রিন্টারের শ্রেণিবিন্যাস-সাধারণ কালি প্রিন্টার, বায়োপ্রিন্টারের তিনটি প্রধান উপাদান রয়েছে। এগুলি হল ব্যবহৃত যন্ত্রপাতি, জৈব-কালির ধরন এবং যে উপাদানে এটি মুদ্রিত হয় (জৈব উপাদান)। বায়ো-কালি হল জীবন্ত কোষ থেকে তৈরি একটি উপাদান যা অনেকটা তরলের মতো আচরণ করে, যা মানুষকে পছন্দসই আকৃতি তৈরি করার জন্য এটি 'প্রিন্ট' করতে দেয়। বায়ো-কালি তৈরি করতে, বিজ্ঞানীরা কোষের একটি স্লারি তৈরি করেন যা একটি কার্তুজে লোড করা যায় এবং একটি বিশেষভাবে ডিজাইন করা প্রিন্টারের মধ্যে ঢোকানো যায়, পাশাপাশি বায়ো-পেপার নামে পরিচিত একটি জেলযুক্ত আরেকটি কার্তুজ। বায়োপ্রিন্টিং-এ, তিনটি প্রধান ধরনের প্রিন্টার ব্যবহার করা হয়েছে। এগুলি হল ইঙ্কজেট, লেজার-সহায়ক এবং এক্সট্রুশন প্রিন্টার। ইঙ্কজেট প্রিন্টারগুলি প্রধানত দ্রুত এবং বড় আকারের পণ্যগুলির জন্য জৈবমুদ্রণে ব্যবহৃত হয়। এক ধরনের ইঙ্কজেট প্রিন্টার, যাকে ড্রপ-অন-ডিমান্ড ইঙ্কজেট প্রিন্টার বলা হয়, সঠিক পরিমাণে উপকরণ মুদ্রণ করে, খরচ এবং বর্জ্য হ্রাস করে। লেজার ব্যবহার করে এমন প্রিন্টারগুলি উচ্চ-রেজোলিউশন মুদ্রণ সরবরাহ করে; তবে, এই প্রিন্টারগুলি প্রায়শই ব্যয়বহুল। এক্সট্রুশন প্রিন্টারগুলি 3ডি গঠন তৈরি করতে 3ডি প্রিন্টিংয়ের মতো স্তর-দ্বারা-স্তর কোষ মুদ্রণ করে। শুধুমাত্র কোষ ছাড়াও, এক্সট্রুশন প্রিন্টারগুলি কোষ দ্বারা মিশ্রিত হাইড্রোজেলও ব্যবহার করতে পারে। এক্সট্রুশন-ভিত্তিক প্রিন্টিং এক্সট্রুশন-ভিত্তিক প্রিন্টিং থ্রিডি প্রিন্টিংয়ের ক্ষেত্রে একটি খুব সাধারণ কৌশল যা প্রায়শই একটি অগ্রভাগ বা সিরিঞ্জের মাধ্যমে গলিত কঠিন উপাদান বা সান্দ্র তরলের একটি অবিচ্ছিন্ন প্রবাহকে এক্সট্রুড বা ফোর্সিং করে। যখন এক্সট্রুশন ভিত্তিক বায়োপ্রিন্টিংয়ের কথা আসে, তখন চারটি প্রধান ধরনের এক্সট্রুশন থাকে। এগুলি হল বায়ুচালিত চালিত, পিস্টন চালিত, স্ক্রু চালিত এবং অদ্ভুত স্ক্রু চালিত (যা প্রগ্রেসিং ক্যাভিটি পাম্প নামেও পরিচিত)। প্রতিটি এক্সট্রুশন পদ্ধতির নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে। বায়ুসংক্রান্ত এক্সট্রুশন একটি জমা এজেন্টের মাধ্যমে তরল বায়োইঙ্ককে জোর করার জন্য চাপযুক্ত বায়ু ব্যবহার করে। বায়োইঙ্ক সরানোর জন্য ব্যবহৃত বাতাস অবশ্যই দূষণমুক্ত হতে হবে। এয়ার ফিল্টারগুলি সাধারণত ব্যবহারের আগে বাতাসকে জীবাণুমুক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। পিস্টন চালিত এক্সট্রুশন একটি গাইড স্ক্রুর সাথে সংযুক্ত একটি পিস্টন ব্যবহার করে। পিস্টনের রৈখিক গতি অগ্রভাগ থেকে উপাদানকে চেপে ধরে। স্ক্রু চালিত এক্সট্রুশন উপাদান বের করার জন্য একটি অগার স্ক্রু ব্যবহার করে। ঘূর্ণন গতি পদার্থটিকে অগ্রভাগের নিচে এবং বাইরে যেতে বাধ্য করে। স্ক্রু চালিত যন্ত্রগুলি উচ্চতর সান্দ্রতা উপকরণ ব্যবহারের অনুমতি দেয় এবং আরও আয়তনগত নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে। এক্সসেন্ট্রিক স্ক্রু চালিত সিস্টেমগুলি এক্সট্রুডারের স্ব-সিলিং চেম্বারগুলির কারণে নিম্ন থেকে উচ্চ সান্দ্রতার উপকরণগুলির আরও সুনির্দিষ্ট জমা দেওয়ার অনুমতি দেয়। একবার মুদ্রিত হয়ে গেলে, অনেক উপকরণের নির্মাণের জন্য পছন্দসই যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য অর্জনের জন্য একটি ক্রসলিংকিং পদক্ষেপের প্রয়োজন হয়, যা উদাহরণস্বরূপ রাসায়নিক এজেন্ট বা ফটো-ক্রসলিঙ্কারগুলির চিকিত্সার মাধ্যমে অর্জন করা যেতে পারে। ডাইরেক্ট এক্সট্রুশন হল সবচেয়ে সাধারণ এক্সট্রুশন-ভিত্তিক বায়োপ্রিন্টিং কৌশলগুলির মধ্যে একটি, যেখানে চাপযুক্ত শক্তি বায়োইঙ্ককে অগ্রভাগ থেকে বেরিয়ে আসার নির্দেশ দেয় এবং কোনও প্রয়োজনীয় ঢালাই ছাড়াই সরাসরি স্ক্যাফোল্ডটি মুদ্রণ করে। এই পদ্ধতির জন্য বায়োইঙ্ক নিজেই পলিমার হাইড্রোজেল, প্রাকৃতিকভাবে প্রাপ্ত উপাদান যেমন কোলাজেন এবং দ্রবণে ঝুলন্ত জীবন্ত কোষের মিশ্রণ হতে পারে। এই পদ্ধতিতে, সেলুলার বীজের জন্য আরও চিকিত্সার প্রয়োজন ছাড়াই ছাপার পরে স্ক্যাফোল্ডগুলি কালচার করা যেতে পারে। সরাসরি মুদ্রণ কৌশল ব্যবহারের কিছু ফোকাস সমাক্ষ অগ্রভাগ সমাবেশ বা সমাক্ষ এক্সট্রুশনের ব্যবহারের উপর ভিত্তি করে। সমাক্ষ অগ্রভাগের সেটআপ একাধিক উপাদান বায়োইঙ্কের একযোগে এক্সট্রুশন সক্ষম করে, যা একক এক্সট্রুশন ধাপে বহু-স্তরযুক্ত স্ক্যাফোল্ড তৈরি করতে সক্ষম। টিউবুলার কাঠামোর বিকাশে দেখা গেছে যে এই কৌশলগুলির মাধ্যমে প্রাপ্ত স্তরযুক্ত এক্সট্রুশনটি উপাদানের বৈশিষ্ট্যের রেডিয়াল পরিবর্তনশীলতার জন্য পছন্দসই যা এটি সরবরাহ করতে পারে, কারণ সমাক্ষ অগ্রভাগ বায়োইঙ্ক প্রবাহের জন্য একটি অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের নল সরবরাহ করে। বায়োপ্রিন্টিংয়ের জন্য পরোক্ষ এক্সট্রুশন কৌশলগুলির পরিবর্তে কোষ-বোঝাই হাইড্রোজেলের একটি বেস উপাদান মুদ্রণের প্রয়োজন হয়, তবে সরাসরি এক্সট্রুশনের বিপরীতে একটি ত্যাগের হাইড্রোজেল থাকে যা তাপীয় বা রাসায়নিক উত্তোলনের মাধ্যমে মুদ্রণের পরে তুচ্ছভাবে অপসারণ করা যেতে পারে। অবশিষ্ট রজন দৃঢ় হয় এবং কাঙ্ক্ষিত 3ডি-মুদ্রিত গঠনে পরিণত হয়। লেজার-ভিত্তিক মুদ্রণ লেজার-ভিত্তিক বায়োপ্রিন্টিংকে দুটি প্রধান শ্রেণীতে বিভক্ত করা যেতে পারেঃ কোষ স্থানান্তর প্রযুক্তি বা ফটো-পলিমারাইজেশনের উপর ভিত্তি করে। সেল ট্রান্সফার লেজার প্রিন্টিং-এ, একটি লেজার শক্তি-শোষণকারী উপাদানের মধ্যে ইন্টারফেসকে উদ্দীপিত করে (যেমন। সোনা, টাইটানিয়াম ইত্যাদি) এবং বায়োইঙ্ক, যার মধ্যে একটি কোরবানির উপাদান রয়েছে। এই আত্মত্যাগী 'দাতা স্তর' লেজারের বিকিরণের অধীনে বাষ্পীভূত হয়, বায়োইঙ্ক স্তর থেকে একটি বুদ্বুদ তৈরি করে যা একটি জেট থেকে জমা হয়। ফটো-পলিমারাইজেশন কৌশলগুলি বরং কালি শক্ত করার জন্য ফটোইনশিয়েটেড প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করে, একটি কাঙ্ক্ষিত গঠন গঠনের জন্য লেজারের মরীচি পথকে সরিয়ে দেয়। ফটোপলিমারাইজেশন প্রতিক্রিয়ার সাথে যুক্ত কিছু লেজার ফ্রিকোয়েন্সি উপাদানের কোষের ক্ষতি না করেই করা যেতে পারে। অতিরিক্ত মুদ্রণ পদ্ধতি ড্রপলেট-ভিত্তিক বায়োপ্রিন্টিং হল এমন একটি কৌশল যেখানে কোষ এবং/অথবা হাইড্রোজেলের বায়োঙ্ক মিশ্রণকে সুনির্দিষ্ট অবস্থানে ড্রপলেটগুলিতে স্থাপন করা হয়। এই পদ্ধতির মধ্যে সবচেয়ে সাধারণ হল তাপীয় এবং পাইজোইলেক্ট্রিক-ড্রপ-অন-ডিমান্ড কৌশল। বায়োপ্রিন্টিংয়ের এই পদ্ধতিটি প্রায়শই ফুসফুস এবং ডিম্বাশয়ের ক্যান্সার মডেলের সাথে পরীক্ষামূলকভাবে ব্যবহৃত হয়। তাপীয় প্রযুক্তিগুলি বায়োইঙ্ককে গরম করার জন্য স্বল্পমেয়াদী সংকেত ব্যবহার করে, যা ছোট বুদ্বুদ গঠনের জন্য প্ররোচিত করে যা নির্গত হয়। পাইজোইলেক্ট্রিক বায়োপ্রিন্টিং-এ একটি পাইজোইলেক্ট্রিক অ্যাকচুয়েটরে প্রয়োগ করার পরিবর্তে স্বল্পমেয়াদী বিদ্যুৎ থাকে, যা অগ্রভাগের মাধ্যমে বায়োইঙ্কের একটি ছোট গ্লোবুল বের করে দিতে সক্ষম একটি যান্ত্রিক কম্পনকে প্ররোচিত করে। বায়োপ্রিন্টিংয়ের ক্ষেত্রে বিন্দু-ভিত্তিক পদ্ধতির অধ্যয়নের একটি উল্লেখযোগ্য দিক হল অগ্রভাগের কাছাকাছি বায়োইঙ্ক অভিজ্ঞতার মধ্যে যান্ত্রিক এবং তাপীয় চাপ কোষগুলির হিসাব করা কারণ সেগুলি বহিষ্কৃত হয়। বায়োইঙ্ক নির্বাচনের গুরুত্ব বায়োপ্রিন্টিং প্রক্রিয়ার অপরিহার্য উপাদান। এগুলি মুদ্রিত টিস্যুর জৈবিক চাহিদাগুলিকে সমর্থন করে এমন একটি পরিবেশের লালনপালনের জন্য জীবন্ত কোষ এবং এনজাইম্যাটিক পরিপূরক দ্বারা গঠিত। বায়োইঙ্ক দ্বারা সৃষ্ট পরিবেশটি কোষকে তার প্রাপ্তবয়স্ক আকারে সংযুক্ত, বৃদ্ধি এবং পার্থক্য করার অনুমতি দেয়। সেল-এনক্যাপসুয়াল্টিং হাইড্রোজেলগুলি এক্সট্রুশন ভিত্তিক বায়োপ্রিন্টিং পদ্ধতিতে ব্যবহৃত হয়, অন্যদিকে জেলটিন মেথাক্রাইল-জেলটিন মেথাক্রাইলন (জেলএমএ) এবং অ্যাসেলুলার সমন্বিত বায়োইঙ্কগুলি প্রায়শই টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং কৌশলগুলিতে ব্যবহৃত হয় যার জন্য ক্রস-লিঙ্ক এবং সুনির্দিষ্ট কাঠামোগত অখণ্ডতার প্রয়োজন হয়। বায়োইঙ্কের জন্য বাহ্যিক সেলুলার ম্যাট্রিক্স পরিবেশের প্রতিলিপি তৈরি করতে সহায়তা করা অপরিহার্য যা কোষটি স্বাভাবিকভাবেই ঘটবে। প্রয়োগগুলি শরীরের বিভিন্ন অঞ্চল থেকে টিস্যু পুনর্গঠনের জন্য 3ডি বায়োপ্রিংটিং প্রতিস্থাপন ব্যবহার করা যেতে পারে। শেষ পর্যায়ের মূত্রাশয়ের রোগে আক্রান্ত রোগীদের বায়ো-ইঞ্জিনিয়ারড মূত্রাশয়ের টিস্যু ব্যবহার করে ক্ষতিগ্রস্ত অঙ্গ পুনর্নির্মাণের মাধ্যমে চিকিৎসা করা যেতে পারে। এই প্রযুক্তিটি সম্ভাব্যভাবে হাড়, ত্বক, কার্টিলেজ এবং পেশী টিস্যুতেও প্রয়োগ করা যেতে পারে। যদিও থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং প্রযুক্তির একটি দীর্ঘমেয়াদী লক্ষ্য হল একটি সম্পূর্ণ অঙ্গ পুনর্গঠন করার পাশাপাশি প্রতিস্থাপনের জন্য অঙ্গের অভাবের সমস্যা হ্রাস করা। সম্পূর্ণরূপে কার্যকরী অঙ্গগুলির বায়োপ্রিন্টিংয়ে খুব কম সাফল্য পাওয়া গেছে যেমন। লিভার, ত্বক, মেনিস্কাস বা অগ্ন্যাশয়। ইমপ্লান্টযোগ্য স্টেন্টের বিপরীতে, অঙ্গগুলির জটিল আকার রয়েছে এবং বায়োপ্রিন্ট করা উল্লেখযোগ্যভাবে কঠিন। উদাহরণস্বরূপ, একটি বায়োপ্রিন্টেড হার্টকে কেবল কাঠামোগত প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে না, তবে ভাস্কুলারাইজেশন, যান্ত্রিক লোড এবং বৈদ্যুতিক সংকেত প্রচারের প্রয়োজনীয়তাও পূরণ করতে হবে। 2022 সালে, রোগীর নিজস্ব কোষ থেকে তৈরি একটি থ্রিডি বায়োপ্রিন্টেড ট্রান্সপ্লান্টের জন্য একটি ক্লিনিকাল ট্রায়ালের প্রথম সাফল্য, মাইক্রোটিয়ার চিকিত্সার জন্য একটি বাহ্যিক কান, রিপোর্ট করা হয়েছিল। কালচারড মাংসের জন্য কালচারড মাংস বায়োপ্রিংটিংও ব্যবহার করা যেতে পারে। 2021 সালে, তিন ধরনের গবাদি পশুর কোষ তন্তু দ্বারা গঠিত একটি স্টিকের মতো সংস্কৃত মাংস তৈরি করা হয়েছিল। ওয়াগিয়ুর মতো গরুর মাংসের কাঠামো মূল মাংসের মতো। প্রভাব থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং বায়োমেটেরিয়াল নামক উদ্ভাবনী উপকরণের উপর গবেষণার অনুমতি দিয়ে টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের চিকিৎসা ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতিতে অবদান রাখে। কিছু উল্লেখযোগ্য জৈব প্রকৌশলী পদার্থ সাধারণত নরম টিস্যু এবং হাড় সহ গড় শারীরিক উপকরণের চেয়ে শক্তিশালী। এই উপাদানগুলি মূল দেহের উপকরণগুলির জন্য ভবিষ্যতের বিকল্প, এমনকি উন্নতি হিসাবে কাজ করতে পারে। উপরন্তু, ডিফেন্স থ্রেট রিডাকশন এজেন্সির লক্ষ্য হল হৃৎপিণ্ড, লিভার এবং ফুসফুসের মতো ক্ষুদ্র অঙ্গগুলিকে আরও সঠিকভাবে নতুন ওষুধ পরীক্ষা করার সম্ভাবনা হিসাবে মুদ্রণ করা এবং সম্ভবত প্রাণীদের মধ্যে পরীক্ষার প্রয়োজনীয়তা দূর করা। থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং বায়োফিল্ম বায়োফিল্মের বায়োপ্রিন্টিং অন্যান্য বায়োপ্রিন্টিংয়ের মতো একই পদ্ধতি ব্যবহার করে। প্রায়শই বায়োফিল্মটি বায়োফিল্ম বৃদ্ধির জন্য কাঠামো সরবরাহ করার জন্য একটি পলিস্যাকারাইডের এক্সট্রুশন দিয়ে শুরু হয়। এই পলিস্যাকারাইডগুলির মধ্যে একটি উদাহরণ হল অ্যালজিনেট। অ্যালজিনেট কাঠামোর মধ্যে জীবাণু থাকতে পারে। কার্যকরী বায়োফিল্ম গঠনে সহায়তা করার জন্যও হাইড্রোজেল ব্যবহার করা যেতে পারে। জটিল কাঠামো এবং একটি কার্যকরী বায়োফিল্ম গঠনে সময় নেওয়ার কারণে বায়োফিল্মগুলি পরীক্ষাগারের পরিবেশে বিশ্লেষণ করা কঠিন। থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং বায়োফিল্মগুলি আমাদের নির্দিষ্ট প্রক্রিয়াগুলি এড়িয়ে যেতে দেয় এবং কার্যকরী বায়োফিল্মগুলি বিশ্লেষণ করা সহজ করে তোলে। পুষ্টি এবং অক্সিজেন বিস্তারের কারণে কার্যকারিতা পরিবর্তনের সাথে মুদ্রিত বায়োফিল্মের পুরুত্ব। উদাহরণস্বরূপ, পুরু থ্রিডি মুদ্রিত বায়োফিল্মগুলি স্বাভাবিকভাবেই অ্যানেরোবিসের জন্য নির্বাচন করবে। বায়োফিল্মগুলি প্রাকৃতিক পরিবেশে প্রতিকারে সক্ষম যা পরামর্শ দেয় যে পরিবেশগত প্রতিকারে থ্রিডি বায়োপ্রিন্টেড বায়োফিল্ম ব্যবহারের সম্ভাবনা রয়েছে। জীবাণুগুলি প্রচুর পরিমাণে রাসায়নিক এবং ধাতুগুলিকে ক্ষয় করতে সক্ষম এবং এই জীবাণুগুলিকে বায়োফিল্ম কাঠামোর মতো বিকাশের জন্য একটি কাঠামো প্রদান করা উপকারী। কৃত্রিম বায়োফিল্মগুলি সংকেত এবং সামগ্রিক মাইক্রোবিয়াল মিথস্ক্রিয়া প্রচার করার সময় জীবাণুগুলিকে পরিবেশের বিপদ থেকে রক্ষা করে। থ্রিডি বায়োপ্রিন্টিং কার্যকরী অণুজীবগুলিকে এমন একটি কাঠামোতে স্থাপন করার অনুমতি দেয় যা যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা প্রদান করে এবং তাদের পরিবেশগত পরিস্থিতি থেকে রক্ষা করে। সাধারণ পরিবেশগত কাঠামোর তুলনায় থ্রিডি মুদ্রিত কাঠামো দ্বারা প্রদত্ত বৃহত্তর যোগাযোগ এলাকা দূষণকারীদের আরও দক্ষ অপসারণ প্রদান করে। ভবিষ্যতে বর্জ্য জল পরিশোধন এবং জারা নিয়ন্ত্রণে সহায়তা করার ক্ষেত্রেও এর সম্ভাব্য ব্যবহার রয়েছে। মানুষ যখন পরিবেশগত বায়োফিল্মের সংস্পর্শে আসে তখন সংক্রমণ ঘটতে পারে। সুতরাং, বায়োফিল্মের মধ্যে অ্যান্টিবায়োটিকের অনুপ্রবেশ এবং সম্প্রসারণ এমন কিছু যা আমরা গবেষণাগারে উৎপাদিত বায়োফিল্মের সমস্যার কারণে কিছুই জানি না তবে ভবিষ্যতের গবেষণার জন্য উপযুক্ত। থ্রিডি প্রিন্টিং বায়োফিল্মগুলি এই বিষয়ে ল্যাব স্কেল প্রতিস্থাপনযোগ্য গবেষণার অনুমতি দিতে পারে। প্রচুর পরিমাণে প্রয়োজনীয় জ্ঞান এবং জটিল প্রযুক্তির কারণে বায়োফিল্ম মুদ্রণের সাথে জড়িত এই উভয় ক্ষেত্র এবং আরও অনেক কিছুর জন্য আরও গবেষণার প্রয়োজন। আরও দেখুন থ্রিডি প্রিন্টিং § বায়ো-প্রিন্টিং বায়োফ্যাব্রিকেশন কালচারড মিট এথিক্স অফ বায়োপ্রিংটিং রিজেনারেটিভ মেডিসিন বায়োইঙ্কস রেফারেন্স আরও পড়ুন বায়োপ্রিংটিং বায়োমেটেরিয়ালস টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং সিন্থেটিক বায়োলজি সেলফ-রেপ্লিকেশন