قلبم را پرینت بگیر!

میلیون‌ها نفر در جهان همین لحظاتی که شما مشغول خواندن این گزارش هستید در فهرست انتظار عضوی پیوندی هستند. کمبود اعضای پیوندی در مقابل لیست بلند بالای بیماران و خانواده‌هایی که عضو پیوندی تنها امید زندگی‌شان شده سال‌هاست محققان را مشغول مطالعه برای ساخت دقیق‌تر اعضای مصنوعی بدن انسان کرده است. در یک تحول بزرگ علمی برای نخستین بار در تاریخ علم جهان محققان موفق شده‌اند نخستین قلب مصنوعی را که کاملا از لحاظ سلول، رگ‌های خونی، بطن‌ها و دهلیزها با قلب انسان شباهت دارد با پرینتر سه بعدی بسازند. هر چند این قلب تولید شده هنوز بسیار کوچک است و به گفته محققان اندازه قلب یک خرگوش است اما استفاده از مواد بیولوژیکی بیمار برای تولید این قلب کوچک یک قدم بزرگ علمی به‌حساب می‌آید. این تحول پزشکی که نتایج آن در نشریه Advanced Science به چاپ رسیده، برخلاف مدل‌های قبلی تنها تولید بافت قلبی نیست و همانطور که گفته شد همه جزئیات آن ازجمله رگ‌های خونی مشابه قلب انسان است و مهم‌تر از همه از سلول‌های خود بیمار ساخته شده است.

 اعضای اختصاصی
عنوان قلب یا اعضای مصنوعی و مدل‌های مختلف آن سال‌هاست که در جهان شنیده می‌شود اما اعضای مصنوعی تولید شده با پرینترهای سه بعدی یک خصوصیت منحصر به فرد دارند. پرینترهای سه بعدی که حالا مشخص شده آینده جهان را رقم می‌زنند می‌توانند اعضای مصنوعی را با استفاده از بافت‌ها و سلول‌های خود فرد تولید‌ کنند و این ماجرا احتمال پس‌زدن عضو پیوندی را بسیار کمتر از گذشته می‌کند. محققان علوم پزشکی تاکنون تحقیقات گسترده‌ای در حوزه‌های مختلف با استفاده از پرینترهای سه بعدی داشته‌اند. علاوه بر اعضایی مانند کبد و گوش بخش‌های جزئی‌تر بدن هم با پرینتر سه‌بعدی آماده می‌شوند. فرض کنید که یک بیمار از ناحیه استخوان فک آسیب دیده و یک تکه از فک او از بین رفته است. پزشکان از فک آسیب‌دیده تصویربرداری می‌‌کنند و بعد داده‌های تصویری به نرم‌افزار چاپگر منتقل می‌شود. در نهایت قطعه‌ای که دقیقا جای خالی فک را پر می‌کند تولید می‌شود. در آزمایش‌های صورت‌گرفته بخش‌هایی از استخوان، ماهیچه و غضروف پس از تولید با این شیوه و پیوند خوردن به بدن به‌طور طبیعی شروع به‌کار کرده است. درواقع این ماجرا نویدبخش استفاده از بافت‌های زنده برای ترمیم بدن است.

از پزشکی تا آشپزی
پرینترهای سه بعدی به زبان ساده دستگاه‌هایی هستند که با استفاده از آنها می‌توانید از فایل‌ها یا طرح‌های سه بعدی که در کامپیوتر خود دارید، نمونه سه بعدی واقعی بسازید. در پرینتر سه‌بعدی خانگی، برای تولید محصولات از ذوب پلاستیک بهره می‌برند. پرینترهای سه بعدی صنعتی با قابلیت پرینت با استفاده از فلزات، رزین‌های مایع، خمیر سرامیک و حتی مواد خوراکی ساخته شده‌اند. پرینترهای سه بعدی نقش مهمی در دنیای فناوری امروز دارند و تقریبا در همه حوزه‌ها سر و کله‌شان پیدا شده است. مهندسان با آن قطعات حساس مورد نیاز در خودرو یا هواپیما را می‌سازند، معماران به سراغ ساخت خانه و پل با آن رفته‌اند و حتی گروهی در دنیا با آن اسلحه ساخته‌اند که تبدیل به ماجرایی جنجالی شده است. استفاده از پرینترهای سه بعدی برای تولید غذا هم کاربرد دارد که مواداولیه به پرینتر داده می‌شود و در نهایت ماده غذایی تحویل گرفته می‌شود.




مواد مورد استفاده برای ساخت اعضای مصنوعی
برای ساخت اعضای مصنوعی با پرینترهای سه بعدی از ترکیب سلول‌های بنیادین بیمار با هیدروژل استفاده می‌شود. سلول‌های بنیادین رشد داده می‌شوند تا در نهایت تبدیل به چیزی به نام جوهر زیستی شوند.


فک
در یکی از پرونده‌های مهم پزشکان با پرینتر سه بعدی برای یک بیمار فک ساختند. جراحی این فک مصنوعی یک پنجم روش‌های مرسوم بازسازی فک طول کشید.


ستون فقرات
پزشکان امیدوار هستند که با ساخت ستون فقرات مختص بیمار بتوانند عارضه‌های ناحیه کمر و دیسک را خیلی‌راحت‌تر درمان کنند.


استخوان لگن
شکستگی‌های ناحیه لگن از موارد بسیار دشوار پزشکی است. تولید استخوان لگن بر اساس اسکن اسکلتی فرد می‌تواند خیلی از بیماران را به زندگی بازگرداند.


ساخت دست مصنوعی
پزشکان با استفاده از پرینترهای مصنوعی می‌توانند دست و بازوی مصنوعی بهتری برای بیماران در اختیار داشته باشند. پرینترهای سه بعدی ساخت این اجزا را بسیار ارزان می‌کنند.


پای اختصاصی
پرینترهای سه بعدی به محققان اجازه می‌دهند تا پاهای مصنوعی بسازند که کاملا با باقیمانده پای بیمار یا فرد آسیب دیده هماهنگی داشته باشد.


استخوان پاشنه
استفاده از پودر تیتانیوم باعث شده تا استخوان‌هایی با مقاومت بیشتری تولید شوند. این استخوان‌ها قابلیت رشد بافت‌ها در داخل خود را دارند.