นักวิจัยประสบความสำเร็จในการพัฒนาโครงสร้างปะการัง ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติแบบชีวภาพ

27 เมษายน 2020

เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิตินับเป็นเทคโนโลยีที่มีการนำไปประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางและหลากหลายสาขา กรณีล่าสุดเกิดขึ้นเมื่อทีมนักวิจัยจาก Cambridge University และ University of California San Diego จัดพิมพ์โครงสร้างปะการังด้วยเครื่องพิมพ์แบบสามมิติ โดยที่สาหร่ายสามารถเติบโตบนปะการังได้ ผลสำเร็จดังกล่าวสามารถนำไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพให้ถังหมักชีวภาพที่ใช้เชื้อเพลิงประเภทสาหร่าย นอกจากนี้ยังช่วยฟื้นฟูแนวประการังธรรมชาติที่ถูกทำลายได้อีกด้วย 

3D-coral
Image: Cambridge University

 

ตามระบบนิเวศทางธรรมชาติ ปะการังจะมีความสัมพันธ์เป็นเจ้าบ้านหรือให้สาหร่ายหรือตะไคร่น้ำอยู่อาศัย ซึ่งจะสร้างน้ำตาลผ่านการสังเคราะห์แสง โดยปะการังจะมีประสิทธิภาพในการเก็บสะสมและใช้แสงเป็นอย่างมาก ดังนั้นภายหลังจากพิมพ์โครงสร้างปะการังสามมิติแล้ว นักวิจัยจึงต้องพยายามจำลองระบบดังกล่าว ด้วยการใช้เครื่องอบเพื่อให้สาหร่ายเติมโตเหมือนสภาพแวดล้อมตามธรรมชาติ 

 

สำหรับการพิมพ์โครงสร้างปะการังสามมิติ ทีมนักวิจัยใช้เทคนิคการพิมพ์สามมิติชีวภาพที่พัฒนามาจากการพิมพ์เซลล์สิ่งมีชีวิต สำหรับวัสดุที่พิมพ์นำมาจาก polymer gels และ hydrogels doped ผสมกับ Cellulose

 

การจำลองระบบนิเวศดังกล่าวช่วยให้นักวิจัยเข้าใจภาพของระบบชีวภาพในช่วงที่แนวปะการังถูกทำลายได้ และเร็วๆ นี้ทีมนักวิจัยจะก่อตั้งบริษัทที่นำการใช้ประการังด้วยการพิมพ์สามมิติมาช่วยสร้างสาหร่ายเพื่อนำไปใช้ผลิตผลิตภัณฑ์ชีวภาพ การเพิ่มประสิทธิภาพให้ถังหมักชีวภาพที่ใช้เชื้อเพลิงประเภทสาหร่าย และยังช่วยฟื้นฟูแนวปะการังธรรมชาติที่ถูกทำลาย

 

ทั้งนี้สำหรับประเทศไทย การพิมพ์สามมิติชีวภาพที่พัฒนามาจากการพิมพ์เซลล์สิ่งมีชีวิต แผนก 3DMed มีส่วนร่วมกับศูนย์พัฒนานวัตกรรมทางการแพทย์ โรงพยาบาลรามาธิบดี ในการให้คำปรึกษาการทำโปรเจคนวัตกรรมเพื่อพัฒนาการแพทย์และวิศวกรรมการพิมพ์สามมิติของไทย  โดยใช้เครื่อง EnvisionTEC 3D-Bioplotter เป็นเครื่องพิมพ์ 3 มิติ สำหรับพิมพ์วัสดุที่ใส่เข้าไปในร่างกายได้ เช่น พิมพ์ Bio Material หรือ Bio Ink เพื่อสร้างอวัยวะหรือ Scaffold สำหรับเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ โดย EnvisionTEC 3D-Bioplotter เป็นเครื่องที่ออกแบบมาให้ใช้ร่วมกับอุปกรณ์มาตรฐานในห้องแล็บวิจัยทางคลินิก เช่น จานเลี้ยงเซลหรือเวลเพจ และสามารถวางเครื่อง EnvisionTEC 3D-Bioplotter ไว้ในตู้ปลอดเชื้อหรือห้องปลอดเชื้อเพื่อพิมพ์ชิ้นงานได้ตามมาตรฐานขององค์การอาหารและยา

 

แหล่งข้อมูลอ้างอิง Nature Communications,11, Article number: 1748 (2020)