غضروف یک بافت کاملاً تخصصی است که بازسازی آن با استفاده از تکنیک های مهندسی بافت معمولی دشوار است. خواص مکانیکی ویژه آن به دلیل تعداد کم سلول هایی که دارد می باشد، عروق خونی ندارد و دارای یک ساختار فیبری کلاژنی سه بعدی مجزا می باشد. روش موجود برای بازسازی غضروف، به دو عمل جراحی مجزا نیاز دارد؛ یکی برای برداشتن بافت آسیب دیده و دیگری برای ترمیم بافت. علاوه بر این، میزان عدم موفقیت زیادی برای این روش توسط جراحان گزارش شده است که به این دلیل است که داربست های از پیش ساخته ممکن است به طور کامل با آسیب بافتی مطابقت نداشته باشند و همچنین ممکن است بافت کاشته شده به اندازه کافی به غضروف طبیعی شباهت نداشته باشد. محققان معتقدند که بازسازی غضروف با استفاده از سلول های بنیادی انسان می تواند راه حل مناسبی باشد.
تیم تحقیقاتی از دانشگاه Wollogong استرالیا یک دستگاه چاپگر زیستی پرتابل تولید کرده اند که امکان پرینت درجا را در حین جراحی فراهم می کند. این چاپگر زیستی پرتابل می تواند زنده بودن سلول را در طی فرآیند ساخت و ساز حفظ کند. با استفاده از این بایوپرینتر پرتابل، داربست های زیستی حاوی سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق شده از انسان (hADSC) بارگزاری شده در هیدروژل های ژلاتین متاکریلات (GelMa) و هیالورونیک اسید متاکریلات (HAMa) تولید شدند و در حضور محرک های غضروف سازی، به مدت هشت هفته در شرایط آزمایشگاهی کشت داده شدند. ارزیابی خواص این داربست ها نشان داد که این روش منجر به تشکیل بافتی شبیه به غضروف شیشه ای انسان می شود. هدف نهایی این است که جراحان بتوانند ساختارهای مخصوص بیمار را مطابق با هندسه عارضه تهیه کنند و به بهترین تماس ممکن بین داربست زیستی و بافت میزبان برسند. یکی از ویژگی های مهم این بایوپرینتر پرتابل این است که یک نازل مخصوص در آن وجود دارد که اجازه می دهد سلول ها و مواد بیولوژیکی موجود در کارتریج های جداگانه به صورت هم محور تزریق شوند. بخش داخلی مواد تزریق شده حاوی سلول های بنیادی زنده است، در حالی که پوسته بیرونی شامل مواد کراس لینک شده است که برای بهبود پرینت پذیری جوهر زیستی اهمیت دارد. در این مطالعه محققان از این بایوپرینتر پرتابل برای چاپ داربست های سه بعدی حاوی سلول های بنیادی استفاده کردند، که به مدت هشت هفته در شرایط آزمایشگاهی کشت داده شدند و نتایج موفقیت آمیزی بدست آمد. به گفته ی محققین این پژوهش، در آینده ای نزدیک امکان استفاده از سلول های بنیادی خود بیمار برای بازسازی بافت غضروف با استفاده از BioPen فراهم می شود.
