ТЕНДЕНЦІЇ РОЗВИТКУ ТЕХНОЛОГІЙ 3D-БІОПРИНТИНГУ З ВИКОРИСТАННЯМ БІОЛОГІЧНО-АКТИВНИХ ГІДРОГЕЛІВ

Анотація

Стаття присвячена аналізу сучасних тенденцій розвитку технологій 3D-біопринтингу з використанням біо-логічно-активних гідрогелів, які є ключовими матеріалами для створення тканинних конструкцій у регенеративній медицині. Розглянуто властивості гідрогелів, їх класифікацію за типом стимулів (термо-, pH-, фото-, електро- та магніточутливі), а також переваги «розумних» полімерних систем, здатних реагувати на зміни зовнішнього середовища. Окрему увагу приділено біочорнилам на основі природних (алгінат, колаген, желатин) та синтетичних (PEG, Pluronic F127, ПВА) гідрогелів, а також гібридним системам, що поєднують біосуміс- ність і механічну стабільність. Описано методи отримання біочорнил (фізичне змішування, хімічне зшивання, фотополімеризація, коаксіальне друкування) та вимоги до їх реологічних і механічних характеристик. Наведено порівняльний аналіз основних типів біопринтерів (екструзійних, струменевих, лазерних, гібридних) за точністю, швидкістю та сумісністю з матеріалами. Показано, що сучасні біопринтери оснащуються багатоканальними системами подачі, автоматизованим контролем температури та стерильності, а також інтеграцією алгоритмів штучного інтелекту для оптимізації процесу друку. Визначено перспективи розвитку технології, які полягають у вдосконаленні біочорнил, стандартизації процесів та впровадженні інтелектуальних систем управління для створення персоналізованих тканинних конструкцій та органів. Отримані результати демонструють значний потенціал 3D-біопринтингу для вирішення проблем трансплантації, тестування лікарських засобів та розвитку регенеративної медицини.