3d-bio

با وجود کاربردهای گسترده و پتانسیل بسیار بالای چاپ زیستی سه­ بعدی در حوزه پزشکی، چاپ زیستی به صورت درون بدنی تنها به چاپ در صورت امکان انجام جراحی یا چاپ درجا روی مناطقی از بدن که در معرض محیط قرار دارد (مثلا پوست دچار سوختگی) محدود شده است. در پژوهشی که به تازگی انجام شده است، چاپ زیستی اجزای سه­ بعدی به صورت درون ­بدنی با استفاده از ترکیب چاپ سه­ بعدی و پلیمریزاسیون نوری امکان­ پذیر شده است.

در این فناوری، امواج نزدیک مادون قرمز با استفاده از ابزار دیجیتالی میکروآینه (digital micro mirror device) به صورت الگوهای مورد نظر در می آیند. سپس این امواج در فواصل مکانی مورد نظر موجب پلیمریزاسیون می­شود. بنابراین با استفاده از این فناوری، تابش خارج بدنی امواج الگودار موجب چاپ درجای بافت مورد نظر با شکل خواسته شده در زیر پوست و بدون انجام هیچگونه عمل جراحی می­شود. در این سامانه، بر اساس یک مدل ساخته شده با کامپیوتر (CAD)، امواج دیجیتالی نزدیک مادون قرمز با استفاده از ابزار دیجیتالی میکروآینه به صورت پویا ایجاد شده و در فواصل زمانی مناسب به منظور پلیمریزاسیون لایه به لایه زیست جوهر تزریق شده به زیر پوست (محل مورد نظر) تابانده می­شود. در این پژوهش از ژلاتین متااکریلات به همراه سلول به عنوان جوهر زیستی استفاده شد.

در تصویر زیر، شماتیکی از نحوه چاپ توسط این فناوری و سپس چاپ یک حلقه از پشت پوست و ماهیچه و مقایسه آن­ها با حالت کنترل، به هنگام استفاده از این فناوری نشان داده شده است.

 

همچنین در مراحل بعدی، ساختاری زنده با ساختار سه بعدی شخصی­ سازی شده از بافت گوش بدون انجام عمل جراحی زیر پوست یک موش چاپ شد. در این پژوهش همچنین نشان داده شد که می­توان به منظور ترمیم آسیب­ های ماهیچه ­ای نیز از این فناوری استفاده به سزایی کرد.

این پژوهش پرده از کاربردهای گسترده چاپ زیستی برای ترمیم ضایعه ­های بدن و ایجاد بافت جدید به صورت درجا و بدون نیاز به عمل جراحی و باز شدن محل مورد نظر برداشته است. ادامه انجام پژوهش ­ها با استفاده از این فناوری و همچنین توسعه و بهینه­ سازی آن می­تواند باعث افزایش هرچه بیشتر بازده در فرایندهای درمانی مورد نیاز در حوزه پزشکی شود.

منبع:
https://advances.sciencemag.org/content/6/23/eaba7406
مطالب مرتبط