پزشکی
تحول تازه با چاپ سه‌بعدی رگ درون بافت
آزمایش‌های انجام شده محققان دانشگاه هاروارد، نشان می‌دهد که رؤیاها به حقیقت تبدیل خواهند شد و شاید روزی مشکل پیدا کردن عضو پیوندی حل شود
روزانه 20نفر در آمریکا در انتظار دریافت عضو پیوندی از دنیا می‌روند. درحالی‌که سالانه بیش از 30هزار عضو اهدایی وجود دارد، نام 113هزار بیمار نیازمند به پیوند عضو، درحال حاضر در فهرست انتظار به‌چشم می‌خورد. اندام‌های انسانی که با رشد مصنوعی تهیه شده‌اند، توسط خیلی‌ها به‌عنوان «جام مقدس» برای رفع کمبود عضو پیوندی دیده می‌شود و پیشرفت‌های موجود در چاپ سه‌بعدی باعث رونق استفاده از این فناوری برای ساختن بافت‌های زنده به شکل اعضای بدن انسان شده است.
روش کار چاپگر سه‌بعدی
چاپگرهای سه‌بعدی انواع متفاوتی دارد که در اینجا بحث درباره مدل زیستی آن است. در چاپگرهای زیستی، اندام‌های انسان چاپ می‌شوند که کاربردهای بسیاری دارند. در این چاپگرها، از جوهرهای زیستی استفاده می‌شود که نوع کاربری آن را با سایر پرینترها کاملا متمایز می‌کند.
توسعه روزافزون برای ساخت عضو پیوندی
به گزارش همشهری، اگرچه پیشرفت‌های فراوانی در ساخت پرینترهای سه‌بعدی زیستی صورت گرفته اما با این حال، تمامی بافت‌های انسانی که توسط چاپگرهای سه‌بعدی ساخته می‌شوند، فاقد تراکم سلولی و همچنین فاقد مکانیسمی برای اکسیژن‌رسانی هستند. ضمن اینکه اعضای چاپ‌شده، بسیار کوچک‌تر از آن هستند که بتوان به آنها به دید عضو پیوندی واقعی نگریست. اما اخیرا گروهی از محققان مؤسسه «ویس» (Wyss) دانشگاه هاروارد راه‌حلی کشف کرده‌اند که رگ‌های خونی را به‌وسیله چاپگرهای سه‌بعدی درون بافت‌های زنده چاپ می‌کند. این فناوری SWIFT نام دارد و به دانشمندان کمک می‌کند تا اندام‌های بزرگ‌تر و مؤثرتری را به‌وسیله چاپگرهای سه‌بعدی تولید کنند. تیم تحقیقات دانشگاه هاروارد در آزمایشی توانست با استفاده از سلول‌های بنیادی، یک بافت قلب بسازد که می‌توانست در یک دوره 7روزه ضربان داشته باشد؛ موفقیتی که می‌تواند در پس آن امیدواری‌های بسیاری را ایجاد کند اما هنوز خیلی زود است که بتوانیم نتیجه بگیریم که دانشمندان موفق به چاپ عضو پیوندی شده‌اند.
ساختار و روش کار
برخلاف پوست و استخوان‌هایی که با چاپگرهای سه‌بعدی ساخته شده‌اند، اندام‌های چاپ سه‌بعدی نیازمند رگ‌هایی هستند که شبکه‌های وسیعی از عروق خونی در آنها قرار دارد. SWIFT شامل یک فرایند دو مرحله‌ای است که با تشکیل صدها هزار سلول بنیادی، از آنها یک ماتریس (بلوک) متراکم و زنده که حاوی حدود 200میلیون سلول در میلی‌لیتر است، می‌سازد. سپس، شبکه‌ای عروقی که از طریق آن می‌توان اکسیژن و سایر مواد مغذی را به سلول‌ها رساند، با خروج جوهر قربانی ایجاد می‌شود. به‌عبارت دیگر، ابتدا جوهری وارد ماتریسی که ایجاد شده می‌کنند و سپس از آن خارج می‌کنند تا عروق خونی در داخل ماتریس ایجاد شود. حفره‌های باز در رگ‌های خونی با سلول‌های درون رگی پوشانده می‌شوند تا از رگ واقعی تقلید کنند. زمانی که ماتریس سرد را تا 37درجه سانتی‌گراد گرم می‌کنند، سفت‌تر و محکم‌تر می‌شود (چیزی شبیه به یک املت). در این فرایند گرم کردن، جوهر ژلاتین در آن ذوب می‌شود. آن زمان است که این جوهر قابل شست‌وشو خواهد بود. خروج جوهر که به آن جوهر قربانی گفته می‌شود، باعث آن خواهد شد که شبکه‌ای از کانال‌های تعبیه شده در ساختار بافت به‌وجود بیاید. البته تمام این فرایند در مرحله آزمایش‌های نخستین قرار دارد اما می‌توان گفت که این روشی مؤثر در ساخت اندام واقعی بدن به‌وسیله چاپگرهای سه‌بعدی خواهد بود.
در انتظار آینده بهتر
دکتر مایک اسکایلر اسکات از محققان تیم تحقیقاتی مؤسسه ویس درباره این روش می‌گوید: «این یک الگوی کاملاً جدید برای ساختن بافت است. به‌جای تلاش برای چاپ سه‌بعدی کامل سلول‌های اندام، SWIFT فقط روی چاپ رگ‌های مورد نیاز به‌منظور حمایت از یک ساختار بافت زنده تمرکز دارد که در نهایت می‌تواند از نظر درمانی برای ترمیم و جایگزینی اعضای بدن مفیدتر باشد». از سوی دیگر جنیفر لوئیس که از افراد مدیریتی تیم تحقیقاتی مؤسسه ویس است در این‌باره می‌گوید:«روش تولید بیولوژیکی SWIFT در چاپ سه‌بعدی بافت‌های خاص اندام در مقیاس قابل‌توجه بسیار مؤثر خواهد بود».
نیاز به رگ
برخلاف پوست و استخوان‌هایی که با چاپگرهای سه‌بعدی ساخته شده‌اند، اندام‌های چاپ سه‌بعدی نیازمند رگ‌هایی هستند که شبکه‌های وسیعی از عروق خونی در آنها قرار دارد
در همینه زمینه :
