1. Εξερεύνηση - Κατανόηση της Φυσικής Αναγέννησης και της Βιο-Εμπνευσμένης Ανάπτυξης Οργάνων
Σε αυτή την ενότητα, οι μαθητές εισάγονται στις επιστημονικές βάσεις της αναγεννητικής ιατρικής και των εργαστηριακά καλλιεργημένων οργάνων. Εξερευνούν πώς η φύση αυτοεπιδιορθώνεται, πώς οι επιστήμονες χρησιμοποιούν βλαστοκύτταρα για την αναγέννηση ιστών, και πώς οι βιο-εμπνευσμένες τεχνολογίες όπως η τρισδιάστατη βιοεκτύπωση στοχεύουν στην αναδημιουργία πολύπλοκων ανθρώπινων οργάνων.
1.4 Βιο-έμπνευση και 3D Βιοεκτύπωση
Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν τη βιο-έμπνευση για να σχεδιάσουν τεχνολογίες που μιμούνται φυσικές διαδικασίες. Μία τέτοια τεχνολογία είναι η 3D βιοεκτύπωση, όπου στρώσεις ζωντανών κυττάρων τοποθετούνται σε συγκεκριμένα μοτίβα ώστε να σχηματίσουν δομές που μοιάζουν με ιστούς.
Σε αντίθεση με την εκτύπωση 3D πλαστικού:
- τα ζωντανά κύτταρα πρέπει να παραμένουν ζωντανά,
- οι ιστοί χρειάζονται θρεπτικά συστατικά και οξυγόνο,
οι δομές πρέπει να αναπτύσσονται και να προσαρμόζονται με την πάροδο του χρόνου.
Η βιο-έμπνευση βοηθά τους μηχανικούς να κατανοήσουν πώς η φύση δημιουργεί πολύπλοκα συστήματα, καθοδηγώντας την ανάπτυξη οργάνων που καλλιεργούνται στο εργαστήριο.
Προτεινόμενος βιντεο-πόρος:
Για να κατανοήσουν καλύτερα πώς οι βιο-εμπνευσμένες τεχνολογίες και η 3D βιοεκτύπωση χρησιμοποιούνται στην αναγεννητική ιατρική, οι μαθητές ενθαρρύνονται να παρακολουθήσουν τα παρακάτω σύντομα βίντεο, τα οποία παρουσιάζουν έρευνα στην πραγματική ζωή και τις τρέχουσες προκλήσεις στα όργανα που καλλιεργούνται στο εργαστήριο:
Για να κατανοήσουν καλύτερα πώς οι βιο-εμπνευσμένες τεχνολογίες χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη ιστών και δομών που μοιάζουν με όργανα στο εργαστήριο, οι μαθητές ενθαρρύνονται να παρακολουθήσουν το παρακάτω σύντομο βίντεο. Παρουσιάζει τα βασικά βήματα της μηχανικής ιστών και της βιοεκτύπωσης, βοηθώντας στη σύνδεση των βιολογικών αρχών με τις τεχνολογικές διαδικασίες.