به نقل از استادی فایندز، تجهیزات پزشکی که می‌توانند به رشد دوباره پوست و ترمیم اندام‌ها کمک کنند، شاید به نظر بسیاری از مردم فقط در فیلم‌های علمی-تخیلی وجود داشته باشند اما این تخیل ممکن است به زودی به واقعیت تبدیل شود. پژوهشگران «دانشگاه ویکتوریا»(UVic) با همکاری دکتر «محسن اکبری»(Mohsen Akbari) دانشمند ایرانی این دانشگاه، یک چاپگر زیستی دستی ساخته‌اند که پزشکی مدرن را یک گام به چاپ مستقیم بافت‌ها و اندام‌های کاربردی روی بدن انسان نزدیک‌تر می‌کند.

این دستگاه قابل حمل، بر محدودیت‌ طرح‌های پیشین غلبه می‌کند و امکان چاپ کردن مواد متعدد و کنترل دقیق ویژگی بافت‌های چاپی را فراهم می‌آورد. این نوآوری با کاربردهای بالقوه خود در پزشکی ترمیمی، کشف دارو و ابداع ارتوزها و پروتزهای سفارشی قرار است تحولی را در مراقبت‌های بهداشتی ایجاد کند.

پزشکی ترمیمی با بازسازی بافت‌ها و اندام‌های آسیب‌دیده، گام‌های قابل توجهی را در بهبود زندگی بیماران برداشته است. چاپ زیستی در محل که توسعه فناوری چاپ سه‌بعدی است، با امکان‌پذیر کردن ساخت بافت‌ها و اندام‌ها در بدن، این پیشرفت را حتی بیشتر می‌کند. این روش، نویدبخش رسیدگی به چالش‌هایی مانند کمبود اهداکنندگان عضو و خطرهای مرتبط با پیوند است.

فناوری‌های کنونی چاپ زیستی در محل، محدودیت‌های خود را دارند. برخی از دستگاه‌ها فقط می‌توانند با انواع خاصی از جوهر زیستی کار کنند؛ این در حالی است که برخی دیگر فقط می‌توانند تکه‌های کوچکی از بافت را طی زمان تعیین‌شده بسازند. علاوه بر این، طراحی‌های پیچیده چنین دستگاه‌هایی، هزینه آنها را بالا می‌برد و کاربرد عملی آنها را محدود می‌کند.

این گروه پژوهشی، چاپگر زیستی دستی را با طراحی مدولار مناسبی توسعه دادند که امکان چاپ ساختارهای زیست‌سازگار پیچیده را فراهم می‌کند. تجربه شخصی اکبری در مورد سرطان پستان، او را به کشف پتانسیل چاپ زیستی دستی برای ترمیم بافت پستان و مدل‌سازی تومور در تحقیقات سرطان ترغیب کرد.

اکبری گفت: دو دهه پیش، مادرم به سرطان پستان مبتلا شد که نهایتا به برداشتن بافت انجامید و به طور قابل توجهی بر روحیه او تأثیر گذاشت. این موضوع باعث شد من متوجه شوم که نوعی فناوری مانند چاپ زیستی دستی نه تنها می‌تواند به توسعه ایمپلنت‌های شخصی‌سازی‌شده برای بازسازی پستان کمک کند که با شکل و اندازه بافت بیمار مطابقت داشته باشد، بلکه برای ایجاد مدل‌های تومور به منظور مطالعه بیولوژی سرطان پستان نیز می‌توان از آن استفاده کرد. چنین برنامه‌هایی می‌توانند نتایج درمانی را برای بیماران مبتلا به سرطان به طور قابل توجهی بهبود بخشد.

ویژگی برجسته این چاپگر دستی، کارتریج‌های جوهر زیستی متعدد آن است که هر کدام به طور مستقل توسط یک سیستم پنوماتیک کنترل می‌شوند. این سطح از کنترل، اپراتورها را قادر می‌سازد تا ساختارهایی را با ویژگی‌های مورد نظر توسعه دهند. همچنین، این دستگاه شامل یک ماژول خنک‌کننده و یک ماژول فوتوکورینگ دیود ساطع‌کننده نور است که امکان کنترل و تطبیق‌پذیری بیشتر را فراهم می‌کند.

کاربردهای بالقوه این چاپگر زیستی دستی بسیار گسترده هستند. این فناوری را می‌توان برای ترمیم کردن نقایص بزرگ ناشی از تروما، جراحی یا سرطان به کار برد و ساختارهای بافتی را در مقیاس بزرگ ایجاد کرد. این فناوری در بلندمدت ممکن است نیاز به اهداکنندگان عضو را برطرف کند، خطرات مرتبط با پیوند را کاهش دهد و عمر طولانی‌تر و سالم‌تری را به بیماران ببخشد.

یکی دیگر از کاربردهای هیجان‌انگیز این فناوری، در تولید سیستم‌های دارورسانی است. این دستگاه به اپراتورها امکان می‌دهد تا چارچوب‌ها یا ساختارهایی بسازند که مقادیر دقیقی از داروها و سلول‌ها را در نواحی خاصی از بدن آزاد می‌کنند. این دارورسانی هدفمند، کارآیی دارو را افزایش می‌دهد، عوارض جانبی را به حداقل می‌رساند و ایمنی کلی را بهبود می‌بخشد. به علاوه، این فناوری می‌تواند با فراهم کردن امکان توسعه مدل‌های آزمایشی دقیق‌تر، سرعت کشف داروهای جدید را افزایش دهد.

قابل حمل بودن این چاپگر زیستی دستی، پزشکان را قادر می‌سازد تا آن را به دقت با آناتومی بافت بیمار مطابقت دهند و در نتیجه، عملکرد و زیبایی ساختارهای چاپ‌شده زیستی را بهبود ببخشند.

با معرفی این چاپگر زیستی دستی، شاهد جهش قابل توجهی در زمینه پزشکی ترمیمی هستیم. توانایی چاپ کردن بافت‌ها و اندام‌های کاربردی در بدن، در را به روی جهانی از امکانات مخصوص مراقبت‌های بهداشتی شخصی‌سازی‌شده باز می‌کند. از آنجا که پژوهشگران و متخصصان مراقبت‌های بهداشتی به کشف پتانسیل چاپ زیستی در محل ادامه می‌دهند، می‌توانیم پیشرفت‌های متحول‌کننده را در آینده پزشکی پیش‌بینی کنیم.

این پژوهش، در مجله «Biofabrication» به چاپ رسید.