چاپ سه بعدی استخوان در بدن انسان؛ ایده محقق ایرانی در استرالیا

فناوری چاپ سه بعدی در حوزه پزشکی راه طولانی را به خصوص در تولید اندام طی کرده است و آنچه زمانی همانند داستان علمی تخیلی به نظر می‌رسید حال با کمک این فناوری به واقعیت تبدیل شده و سبب تحولی عظیم در حوزه بهداشت و درمان شده است.

اما استخوان‌های چاپ سه بعدی شده چطور؟ در سال ۲۰۱۶ خبری در مورد مطالعه برخی از محققان دانشگاه نورث وسترن ایلینوی منتشر شد که طی آن محققان یک داربست چاپ سه بعدی را ایجاد کرده بودند که ترکیبی از هیدروکسی آپاتیت، یک ماده معدنی موجود در استخوان با پلی کاپرولاکتون یک پلیمر زیست سازگار بود. نتیجه نهایی جایگزینی استخوان بود که بدن آن را رد نکرد. از آن زمان تاکنون چندان در این زمینه پیشرفت خاصی مشاهده نشده بود اما اکنون یک گروه از محققان دانشگاه نیو ساوت ولز(UNSW) در سیدنی استرالیا جوهر سرامیکی را ساخته‌اند که می‌تواند با سلول‌های زنده و بدون مواد شیمیایی خطرناک که اغلب به این روند مرتبط هستند، چاپ سه بعدی شود.

محققان ادعا می‌کنند که این امر می‌تواند باعث شود که استخوان‌ها به طور مستقیم در بدن انسان به صورت سه بعدی چاپ شوند.

“ایمان روحانی” مهندس زیستی دانشکده شیمی دانشگاه نیو ساوت ولز و یکی از محققان این مطالعه گفت: بر خلاف مواد استفاده شده در مطالعات قبلی، روش ما راهی برای چاپ سازه‌های درجا ارائه می‌دهد که از ساختار و شیمی استخوان تقلید می‌کند.

در حال حاضر، متداول‌ترین روش برای ترمیم استخوان‌ها پیوند استخوان اتولوگ(autologous bone grafting) است. با این حال در این پیوندها میزان ابتلا به عفونت بالا است و اگر ماده استخوان مورد نیاز بیش از حد بزرگ باشد، به سادگی کار نمی‌کنند.

بنابراین محققان این دانشگاه جوهری که قابلیت چاپ سه بعدی در محیط آبی داشت(همانند بدن انسان) را پیدا کردند. جوهر آنها به شکل خمیر در دمای اتاق قرار می‌گیرد اما به محض قرار گرفتن در وان ژلاتین، به یک ماتریس نانوکریستال شبیه ساختار بافت واقعی استخوان تبدیل می‌شود.

محققان  در حال حاضر قصد چاپ ساختارهای بزرگ و آزمایش آن روی حیوانات دارند تا ببیند قطعات استخوان چاپ سه بعدی شده آنها تا چه حد موثر هستند.

یافته‌های این مطالعه در مجله Advanced Functional Materials منتشر شده است.

47231