Một trong những thách thức đáng kể nhất lại chính là do trọng lực tạo ra các tế bào tự nhiên chìm xuống đáy ống tiêm của máy in sinh học vì chúng nặng hơn lớp hydrogel bao quanh.

Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Device, nhóm của Raman giới thiệu một phương pháp mới nhằm giải quyết hạn chế cốt lõi này bằng cách chủ động ngăn ngừa sự lắng đọng tế bào trong mực sinh học trong quá trình in, cho phép tạo ra các mô in 3D đáng tin cậy hơn và có tính nhất quán sinh học cao hơn.

MagMix, một máy trộn hoạt động bằng từ trường, bao gồm hai phần: một cánh quạt từ nhỏ được lắp bên trong ống tiêm mà máy in sinh học sử dụng để lắng đọng mực sinh học, từng lớp một, vào mô 3D, và một nam châm vĩnh cửu gắn với một động cơ di chuyển lên xuống gần ống tiêm, điều khiển chuyển động của cánh quạt bên trong. Hệ thống nhỏ gọn này có thể được gắn vào bất kỳ máy in sinh học 3D tiêu chuẩn nào, giúp giữ cho mực sinh học được trộn đều trong quá trình in mà không làm thay đổi công thức mực sinh học hoặc gây cản trở hoạt động bình thường của máy in. Để thử nghiệm phương pháp này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng mô phỏng máy tính để thiết kế hình dạng và tốc độ tối ưu của cánh quạt trộn, sau đó xác thực hiệu suất của nó bằng thực nghiệm.

Bằng cách duy trì sự phân bố tế bào đồng đều trong suốt các công việc in dài hoặc phức tạp, MagMix cho phép chế tạo các mô chất lượng cao với chức năng sinh học ổn định hơn. Vì thiết bị nhỏ gọn, chi phí thấp, có thể tùy chỉnh và dễ dàng tích hợp vào các máy in 3D hiện có, nó cung cấp một giải pháp dễ tiếp cận rộng rãi cho các phòng thí nghiệm và ngành công nghiệp đang hướng tới việc tạo ra các mô nhân tạo có thể tái tạo được cho các ứng dụng trong sức khỏe con người, bao gồm mô hình hóa bệnh tật, sàng lọc thuốc và y học tái tạo.

Công trình này được hỗ trợ một phần bởi Phòng thí nghiệm Khám phá An toàn, Sức khỏe và Môi trường (SHED) tại MIT, nơi cung cấp cơ sở hạ tầng và chuyên môn liên ngành để giúp chuyển đổi những đổi mới trong công nghệ chế tạo sinh học từ các cuộc trình diễn quy mô phòng thí nghiệm sang các ứng dụng có thể mở rộng và tái tạo được.

Sự tham gia của SHED phản ánh tầm nhìn rộng hơn về việc tăng cường các lộ trình công nghệ nhằm nâng cao khả năng tái tạo và tiếp cận trong lĩnh vực kỹ thuật và khoa học sự sống bằng cách cung cấp quyền tiếp cận công bằng với các thiết bị tiên tiến và thúc đẩy sự hợp tác liên ngành.

Nhóm nghiên cứu cũng quan tâm đến các ứng dụng phi y tế của mô nhân tạo, chẳng hạn như sử dụng cơ in để cung cấp năng lượng cho các robot "lai sinh học" an toàn và hiệu quả hơn.

Các nhà nghiên cứu tin rằng công trình này có thể cải thiện độ tin cậy và khả năng mở rộng của công nghệ in sinh học 3D, từ đó tạo ra những tác động tiềm tàng đáng kể đối với lĩnh vực in sinh học 3D và sức khỏe con người. Bài báo của họ, “ Nâng cao tính đồng nhất của mực sinh học trong in sinh học 3D bằng phương pháp đùn với sự trộn từ tính chủ động tại chỗ ”, hiện đã được đăng trên tạp chí  Device .