پرینترهای سه‌بعدی از سفارش غذا تا پیوند عضو

این روزها پرینتر یا چاپگرهای سه بعدی دیگر نه یک رویا و نه یک محصول غیرکاربردی هستند که فقط بتوان در کارخانه‌ها از آن استفاده کرد. بلکه این محصول در دستان شماست تا بتوانید یک قطعه خراب یکی از وسایلتان را پرینت بگیرید و بلافاصله دریافت کنید.

تکنولوژی جدید پرینترهای سه‌بعدی برای تحقق یک رویای دیرینه انسان مدرن طراحی شده است.

امروز سیطره این پرینترهای سه بعدی تا آنجا گسترده شده است که می‌توان از یک لنز پرینت و با آن عکس گرفت یا نقاشی‌های تخیلی بچه‌ها را به نمونه‌های واقعی سه بعدی تبدیل کرد و یا به ازای پرداخت ناچیز به یک شرکت ژاپنی جسم سه بعدی جنین به دنیا نیامده‌تان را برای خود داشته باشید.

با ورود پرینترهای سه بعدی به عرصه علوم پزشکی، پزشکان راه آسان‌تری برای آموزش آناتومی انسان دارند و علاوه بر آن برای اینکه تمرینات جراحی را در دنیای حقیقی انجام دهند دیگر نیازی به شکافتن جسد انسانها نیست.

از زمانی که پرینترهای سه‌بعدی توانستند اعضای بدن انسان را پرینت گرفته و برای نمایش در ابعاد سه گانه در کلاس‌ها آماده کنند جراحان نیز می‌توانند پیش از اینکه بیمار را زیر تیغ جراحی بگذارند، چاقویشان را روی نمونه‌های سه بعدی قرار دهند و جراحی را روی مدل‌ انجام داده و از نتیجه آن مطمئن شوند.

غول‌های تکنولوژی جدید از کجا وارد دنیای امروزی شدند؟

آنچه با نام پرینت کردن سه‌بعدی شناخته می‌شود، به فرایندی اطلاق می‌شود که طی آن با استفاده از مواد خام، از یک مدل دیجیتالی یک شی سه بعدی قابل لمس ساخته می‌شود. اولین پرینتر سه بعدی را چاک هال در سال ۱۹۸۴معرفی کرد که دارای ویژگی‌هایی است که در پرینترهای سه بعدی امروزی نیز دیده‌ می‌شود. اگرچه پرینترهای سه بعدی اولیه چنان گران قیمت بود که برای ورود به فروشگاه‌ها و بازار تکنولوژی مناسب نبودند اما با ورود به قرن بیست و یکم چنان قیمت این پرینترها کاهش پیدا کرد که تکنولوژی تازه توانست راه خود را به عمومی ترین بازارها باز کند.

قیمت پرینترهای سه بعدی از سال ۲۰۱۰تا ۲۰۱۳تنها طی سه سال از ۲۰هزار دلار به ۱۰۰۰دلار افت داشت و این روزها نیز می‌توان پرینترهایی را پیدا کرد که حتی قیمتی پایین‌تر از ۵۰۰دلار دارند و همین امر موجب شد که هر ساله پرینترهای سه بعدی جای بیشتری را در سبد تکنولوژی مصرف‌کننده‌های عادی برای خود باز کنند.

معماری، طراحی صنعتی، طراحی خودرو، صنایع هوایی، صنایع دفاع و مهندسی از جمله حوزه‌هایی است که از تغییرات ناشی از ورود تکنولوژی پرینترهای سه بعدی بی‌نصیب نمانده است. از سوی دیگر با افزایش محبوبیت این دستاورد در بین مشتریان عامی‌تر تکنولوژی، پرینترهای سه بعدی توانستند راه خود را تا بازار تکنولوژی‌های پزشکی و دندان پزشکی، مد، کفش، جواهرات و عینک نیز باز کنند تا آنجا که امروز شاید تصور پرینت گرفتن غذا از سایت یک رستوران برای یک شب مهمانی دیگر رویایی غیر قابل تصور نباشد

هرچه تکنولوژی پیشرفت‌های بیشتری را تجربه می‌کند انتظار می‌رود که کاربردهای عملی‌تری را برای مشتریانش به ارمغان بیاورد، همانطور که پس از پیشرفت تکنولوژی پرینترهای سه بعدی امروزه محصولات مرتبط دیگری سنسورها و اسکنرهای سه بعدی قابلیت‌های این محصول را بی حد و مرز کرده است.

به تازگی ناسا در جهت ساخت بخش‌هایی از موشک با استفاده از پرینتر سه بعدی تلاش‌هایی کرده است و به این فکر افتاده که با استفاده از این تکنولوژی برخی موجودات زنده را به فضا و سایر سیاره‌ها طراحی کرده و بفرستد. اما در میان تمام امکانات مفیدی که پرینترهای سه بعدی هر روزه در اختیار ما قرار می‌دهند، کاربرد این فناوری برای حفظ جان انسان‌ها جایگاه ویژه‌ای دارد. پرینترهایی که وظیفه حفظ جان انسان‌ها با پرینت گرفتن از اعضای بدن را برعهده دارند با نام بیوپرینتر شناخته می‌شوند

آشنایی با چاپگرهای سه بعدی

امروز اگر آرزوی داشتن وسیله ای را بکنید (حتی اگر ان وسیله ساخته نشده است) می توانید آن را به کمک رایانه طراحی کنید و سپس به کمک نرم افزار مناسب، آن را برای تحویل به چاپگر سه بعدی آماده کنید تا جسم مورد نظر شما را بسازد.

چاپگرهای سه بعدی، با استفاده از مواد موجود در کارتریجهای خود (مثلا مواد اولیه پلاستیکی یا رزینی) لایه به لایه اجزای جسم مورد نظر شما را بر روی صفحه ای می گسترانند (یا بعبارتی چاپ می کنند) با قرار گرفتن لایه های مختلف رزین بر روی هم و سفت شدن آنها جسم مورد نظر شما به شکل نهایی و مورد نطر خود می رسد(درست مثل آنکه با لگو های خانه سازی لایه به لایه خانه اسباب بازی را برای فرزندتان بسازید) به این ترتیب شما می توانید با هزینه ای نسبتا کم در خانه یا کارگاه خود نمونه هایی از وسیله ای که در نظر دارید را بسازید. نمونه های ارزان قیمت چاپگرها سه بعدی اکنون با قیمت خدود ۱۰هزار دلار قابل تهیه هستند. (می توانید در شکل زیر یک نمونه دستگاه چاپگر سه بعدی را ببینید)

چاپگر سه بعدی

اگر وسیله مورد نظر شما دارای قطعات پیچیده تر باشد، می توانید هر یک از قطعات را جداگانه پرینت کنید و بعد آنها را روی هم مونتاژ کنید. همچنین با توجه به نوع چاپگر سه بعدی تان می توانید از مواد مختلفی در کارتریجها استفاده کنید و ابزارهای متنوع تری بسازید.

این تکنولوژی روز به روز در حال گسترش است و با ارزانتر شدن چاپگرها و مواد اولیه مورد استفاده، در بخشهای مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. مثلا قنادی که شیرینی ها و بیسکوییتهای جالب و عروسکی را با استفاده از این چاپگرها می سازد یا دانشجویی که طرح هواپیمای خود را با استفاده از چاپگرهای سه بعدی به مدل عینی تبدیل می کند.

چاپگرهای سه بعدی در پزشکی

پژوهشگران دانش پزشکی معمولا سعی می کنند در لبه علم زندگی کنند، یعنی آخرین تکنولوژی های روز را رصد کرده و آنها را در رشته پزشکی به خدمت می گیرند. در مورد فن آوری چاپ سه بعدی هم، با وجود نو بودن این تکنولوژی، استفاده از آن در کارهای تحقیقی و حتی درمانی پزشکی اغاز شده و نمونه های کاربردی نیز تولید و استفاده شده اند. مثلا در بعضی کشورها با استفاده از پرینترهای سه بعدی، اندامهای مصنوعی اختصاصی برای هر بیمار تولید می شود. به این ترتیب پروتزهای تولید شده بیشتر سازگاری را با فیزیک بدن و نیازهای بیمار خواهد داشت.

با کمک این تکنولوژی بسیاری از جراحان و محققان قادر خواهند بود بزار مورد نیاز خود را طراحی کرده و در جراحی ها یا تحقیقات خود از آنها استفاده کنند.

استفاده های آموزشی از این تکنولوژی هم آغاز شده است. علاوه بر آن مدلسازی قبل از جراحی های پلاستیک یا زیبایی توسط جراحان این رشته مورد توجه قرار گرفته است.

سه بعدی و زنده

دانشمندان علوم پزشکی و مهندسین پزشکی تنها به ساختن ابزارها و اندامهای مصنوعی و بیجان بسنده نکرده اند و چاشنی جدیدی به این تکنولوژی افزوده اند که به چاپ سه بعدی، رنگ و بوی پزشکی داده است و آن استفاده از سلولهای زنده بعنوان ماده اولیه چاپگرهای سه بعدی است. بعبارتی دیگر قرار است سلولهای زنده با کمک چاپگرهای ویژه در کنار هم قرار داده شوند تا بافتهای جدید تولید شوند… ایده بسیار بلندپروازانه ای به نظر می رسد اما راستش را بخواهید این ایده تقریبا به واقعیت پیوسته است.

سال پیش گروهی از دانشمندان در آمریکا توانستند رگهای خونی را با استفاده از چاپگرهای سه بعدی شبیه سازی کنند، به این صورت که دو قلم روبایتک، سلولهای اندوتلیال، سلولهای عضلانی صاف و فیبروبلاستها را کنار هم می چینند تا رگ خونی را مطابق سفارش شما بسازند. این کار برای هر ۱۰سانتی متر رگ با قطر چند دهم میلی متری، حدود ۴۵دقیقه وقت می برد، اما فرآیند بلوغ رگ پرینت شده حدود یک ماه وقت نیاز خواهد داشت، در این مدت جریانی از مواد مغذی از رگ عبور داده می شود تا رشد و استحکام دیواره رگها به حد قابل قبول برسد.

امسال هم گروه دیگری از دانشمندان دانشگاه واشنگتن فرآنید چاپ رگها را به کمک داربستی از مواد کلاژنی انجام دادند که باعث شد نه تنها نتایج بهتری از کارکرد در زمان کمتری محقق شود بلکه رگهای ساخته شده از پس آزمایشات کارکردی مانند جریان دادن خون (بدون چسبندگی و لخته)، ایجاد انعقاد در پاسخ به پوتنیئها و فاکتورهای لخته ساز، رشد و ایجاد انشعاب در پاسخ به پروتئین های محرک رشد و … بر آمدند.

انتظار می رود بتوان از این رگها در جراحی های بایپس و آسیب های عروقی استفاده شود. دانشمندان امیدوارند در گامهای بعدی بتوانند به کمک سلولهای بنیادی و مواد محرک در داربستهای ویژه بافتی، سایر بافتهای بدن را نیز تولید برای نیازمندان به پیوند آماده کنند.

بیوپرینترهای اولیه نه تنها قیمت زیادی نداشتند بلکه شباهت زیادی نیز به پرینترهای صفحه‌ای ارزان داشتند. این پرینترها از قابلیت چاپ سه بعدی بی بهره بودند. در سال ۲۰۰۰در حالیکه پیش از آن دانشمندان توانسته بودند به منظور مطالعه برخی آزمایشات ژنی، با استفاده از پرینترهای جوهری بخش‌هایی ازDNAا نسان را بازآفرینی کنند؛ توماس بولاند، یک مهندس پزشکی به این فکر افتاد که اگر یک پرینتر جوهری می‌توانند ازDNA پرینت بگیرد پس یک وسیله مشابه نیز باید بتواند سایر اعضای بدن را پرینت کند.

حاصل تلاش مستمر بولاند طی سه سال باعث شد این دانشمند در سال ۲۰۰۳بتواند امتیاز اولین دستگاه چاپ سلولی را به خود اختصاص بدهد و نام پدر بیوپرینتیگ را دریافت کند. درحالیکه لابراتوار بولاند با مشکلات بیوپرینت دست و پنجه نرم می‌کرد، مهندسان دیگر از تکنولوژی پیرینترهای سه بعدی در سایر بخش‌های پزشکی بهره می‌بردند. این افراد توانستند پیوندهای استخوانی را با بهره بردن از سرامیک، تاج دندان را با استفاده از چینی، دستگاه‌های شنوایی را با استفاده از آکریلیک و برخی از اعضای خارجی بدن را با استفاده از پلیمر از طریق دستگاه پرینتر سه بعدی درست کنند

نکته‌ای که در کار این محققان نظر بولاند را به خود جلب کرد این بود که برخلاف پرینت‌های ژنی و اندام‌هایی که دانشمندان دیگر درست می‌کردند، سه بعدی بود. بنابراین بولاند و سایر پیشگامان بیوپرینتینگ با بهره‌گیری از تکنولوژی پرینترهای سه بعدی توانستند از مرحله کشیدن طرح زندگی روی پارچه یا کاغذ به ساخت پیکرهای زنده ارتقا دهند. قابلیت پرینت گرفتن سلول‌های زنده در ابعاد سه گانه در دنیای فناوری پزشکی به منزله معجزه‌ای بود که دنیای پزشکی را می‌تواند متحول کند

اگرچه هنوز قابلیت پرینت سه بعدی از اعضای بدن یا همان بیوپرینت نتوانسته جایگزین مطمئنی برای پیوند اعضا از روش سنتی به بیماران باشد با این حال دانشمندان در تلاشند با مطابقت بیشتر مواد مورد استفاده در این پرینترها با ارگانیزم طبیعی بدن قابلیت آنها را فزایش دهند.گوش، کلیه، رگ‌های خونی، بافت‌های پوستی و استخوان از اجزایی است که دانشمندان برای شبیه سازی آن با استفاده از پرینترهای سه بعدی در تلاش هستند و رویای پرینت یک قلب زنده نیز تازه‌ترین رویای این مهندسان پزشکی است.

مهندسی پزشکی و نقش پرینترهای سه بعدی در آن

دانشمندان و محققان مهندسی پزشکی موفق شدند با استفاده از سلول های زنده انسان، ساختارهایی پرینت شده و سه بعدی با ابعاد و استحکام و ماندگاری کافی برای کاشت در بدن انسان بسازند.

طبق این مقاله ی مهندسی پزشکی، این سلول ها موفق شدند در فرایند پرینت سه بعدی زنده بمانند و ساختارهای تولیدی آنقدر پایدار بودند که دانشمندان بتوانند از آنها در بدن جوندگان بهره بگیرند.اگر این فناوری همان تاثیر و عملکرد را در بدن انسان از خود به نمایش بگذارد که دانشمندان در حیوانات دیده اند، پزشکان و مهندسان پزشکی به زودی موفق خواهند شد از پرینترهای سه بعدی زیستی در تولید غضروف و استخوان های جایگزین برای افرادی استفاده نمایند

که دچار آسیب دیدگی جسمی شده اند. و این موضوع می تواند نقطه ی عطفی در زمینه ی علم مهندسی پزشکی و پزشکی در دنیا باشد.البته لازم به ذکر است که تولید اندام ها و بافت های زنده با استفاده از پرینترهای سه بعدی اتفاق تازه ای نیست و دانشمندان,پزشکان,مهندسین پزشکی و زیست پزشکی که روی چنین مقوله ای کار می کنند.

و از آزمایش واکنش یک اندام به داروهای تازه گرفته تا بازگرداندن شکل اندامی که فرد در اثر سانحه از دست داده همگی از جمله موارد کاربرد این اندام ها بوده اند.چندی پیش شرکتی به نام Organavo بافت های کلیه را با استفاده از این پرینترهای سه بعدی تولید کرد تا از آنها در تست داروهای جدید بهره بگیرد. سال گذشته نیز محققان استرالیایی موفق شدند.

نوعی بافت مغزی را با استفاده از این دستگاه ها بسازند اما تا به امروز اغلب این بافت ها بیش از اندازه ناپایدار بوده اند یا اینکه به خاطر سادگی یا کوچکی بیش از اندازه شان، امکان کاشت آنها درون بدن انسان وجود نداشته است.علی خادم حسینی یکی از مهندسان زیست پزشکی دانشگاه هاروارد که در پروژه ساخت این پرینتر زیستی مشارکت نداشته است می گوید تحقیقات صورت گرفته اخیر را می توان گامی ارزشمند به سمت جلو قلمداد کرد و به لطف این دستاورد،

محققان برای نخستین بار توانستند نشان دهند که می شود با استفاده از این دستگاه ها بافت های کاربردی و عروقی با ابعاد مناسب را تهیه کرد که امکان استفاده از آنها در بخش های مهندسی پزشکی بالینی نیز وجود دارد.این پرینتر زیستی بهینه سازی شده الگوهای مربوط به ژل های حاوی سلول و مواد پلاستیک مانند زیست تخریب پذیر را با دقت به صورت لایه به لایه روی هم قرار می دهد و سپس نوعی پوسته خارجی موقتی ساخته شده ازپلیمر را روی آن قرار می دهد که به بافت امکان می دهد خود را نگه دارد و از هم فرو نپاشد.فرایند پرینت نیز کاملا بهینه سازی شده است تا این اطمینان حاصل گردد که سلول ها تا زمان جراجی و پیوند زنده می مانند. بعد از آنکه بافت پرینت شده درون ی ارگانیزم کاشته شد، مواد پلاستیکی مانند آن به تدریج تخریب شده و از بین می روند.

در عین حال نیز سلول ها نوعی چهارچوب پشتیبان را ایجاد می کنند که به بافت پیوندی کمک می کند شکل خود را حفظ کند. در پایان این پروسه سلول ها خود را به بهترین شیوه ممکن سازماندهی کرده اند و در نتیجه نیازی به مواد پشتیبان نخواهند داشت.دانشمندان در ابتدا برای تست بافت های کاشتنی آنها را به زیر پوست موش ها تزریق کردند و با نتایج امیدبخشی روبرو شدند دو ماه بعد از این آزمایش گوش های پرینت شده ای که در بدن موش ها کار گذاشته شده بودند، همچنان شکل خود را نگه داشته بودند و بافت غضروفی آنها نیز به صورت کامل شکل گرفته بود.در مورد ماهیچه ها نیز دانشمندان دو هفته بعد از عمل جراحی دریافتند که بافت ماهیچه ای پیوندی به بدن موش عصب هایی را در اطراف خود ایجاد کرده است. همچنین استخوان های پیوندی که با استفاده از سلول های بنیادی انسان تهیه شده بودند در ادامه درون بدن موش ها کاشته شدند. این استخوان ها ۵ماه بعد از کاشته شدن به شکل گیری نوعی سیستم رگ های خونی درون بدن جانور منتهی شدند از مهندسان زیست پزشکی دانشگاه کارنگی ملون در این باره می گوید:

این کار واقعا شگفت انگیز است و حتی اگر از این روش برای کاشت گوش در بدن انسان استفاده شود نتیجه کار هم به لحاظ زیبایی و هم کاربردی مطلوب خواهد بود.برای بیمارانی که یکی از گوش های خود را از دست داده اند، استفاده از بافتی مشابه به گوش به لحاظ صوتی نیز بهتر خواهد بود چراکه شکل گوش نقشی کلیدی برای دریافت صدا داردGordana Vunjak-Novakovic از مهندسان زیست پزشکی دانشگاه کلمبیا که در این پروژه مشارکت نداشته در این باره اظهار داشت: آنها موفق شدند ساختارهایی بزرگ با طول عمر مناسبی که امکان کاشتشان درون بدن وجود داشته باشد بسازند که این دستاورد به هیچ وجه کوچک نیست.

 این یک مطالعه بسیار مهم است که ثابت می کند امکان تولید بافت های دارای شکل درون آزمایشگاه وجود دارد و می شود آنها را به کانال هایی مجهز نمود که نفوذ سلول ها و مایعات را تسریع نمایند.این پژوهش توسط دانشکده پزشکی انجام شد و بخشی از بودجه مورد نیاز آن نیز توسط ارتش ایالات متحده آمریکا تامین گردید، بنابراین احتمال می رود که ارتش این کشور در نظر دارد از این بافت ها برای بازسازی اندام های سربازانی استفاده نماید که در جنگ دچار مصدومیت یا نقص عضو شده باشند.

دانشمندان تا به حال این بافت ها را روی انسان آزمایش نکرده اند و به همین خاطر نمی دانیم که آیا این بافت ها از ایمنی کافی برخوردارند یا خیر.در هر حال آنطور که می گوید این تکنیک کاملا عملی به نظر می رسد و استفاده از آن به خصوص برای بازسازی غضروف ها مناسب است. او در ادامه ابراز امیدواری می کند که ابتدا امکان تست ساختارهای غضروفی روی انسان فراهم شود چراکه این بافت برخلاف ماهیچه ها و استخوان ها می تواند حتی بدون وجود سیستم خونی گسترده نیز به حیات خود ادامه دهد.

او می گوید غضروف ها بیشترین شانس را برای موفقیت دارند.موفقیت این تکنیک احتمالا با بسیاری موفقیت های دیگر نیز همراه خواهد شد؛.

می گوید به زودی رشته مهندسی بافت فعال تر و پربارتر از سابق می شود و ظرف یک یا دو سال آینده، شاهد پیشرفت های هیجان انگیزی حوزه مهندسی پزشکی خواهید بود که پرینت اندام را از قلمرو داستان های علمی و تخیلی خارج کرده و مستقیما زندگی بیماران را تحت تاثیر قرار خواهد داد.

به تازگی در نشریه نیچر بایوتکنولوژی، خبری مربوط به نقش پرینتر های سه‌بعدی در مهندسی پزشکی منتشر شده است که دانشمندان از نوعی پرینتر سه بعدی زیستی برای ساخت گوش، استخوان ها و ساختارهای ماهیچه ای بدن از مواد پلاستیک مانند و سلو های زنده متعلق به انسان، خرگوش، موش های صحرایی و موش های معمولی استفاده کرده اند

در فهرست زیرنگاهی به قابلیت های چاپ اعضای بدن در اتاق های جراحی آینده داشته است.

چاپ سه بعدی گوش

مهندسان زیستی دانشگاه کورنل با اسکن سه بعدی گوش یک کودک یک قالب هفت تکه ای در برنامه سالیدورکس کدتولید کرده و قطعات آن را چاپ کردند. این قالب با ژلی غلیظ که از ۲۵۰میلیون سلول غضروف گاوی و کلاژن دم موش ساخته شده بود پر کردند. پس از ۱۵دقیقه این گوش از قالب خارج و به مدت چند روز در ظرف کشت سلول قرار گرفت. در عرض ۳ماه این غضروف به قدری گسترش می یابد که جایگزین کلاژن می شود.

بر اساس آمار ارائه شده تنها در آمریکا دست کم یک کودک از هر ۱۲هزار و ۵۰۰کودک دارای اختلال مادرزادی Microtia هستند ، شرایطی که طی آن گوش خارجی کودک رشد ناقص و از شکل افتاده دارد و کودک دچار نقص شنوایی می شود. برخلاف سایر اعضای مصنوعی گوش های تولید شده از سلول های انسانی با احتمال زیاد به طور موفقیت آمیز در اینده به بدن انسان پیوند زده می شوند.

چاپ کلیه

محققان موسسه پزشکی احیا کننده موسسه ویک فارست با یک چاپگر سه بعدی زیسته چندین نوع سلول کلیه تولید کردند و به طور همزمان یک قالب از مواد زیست تجزیه پذیر ساختند. محصول نهایی برای کشت سلولی آماده شد ؛ وقتی که این کلیه به یک بیمار پیوند زده شود ، همزمان با رشد بافت اصلی به آرامی قابلیت تجزیه خود به مواد زیستی را نشان می دهد.

۸۰درصد بیمارانی که در فهرست پیوند عضو قرار دارند در انتظار دریافت کلیه هستند. کلیه های چاپ شده زیستی هنوز کارایی ندارند اما وقتی که آنها عملکردشان واقعیت یابد ، استفاده از سلول های خود بیمار برای بافت کلیه به این معنا است که پزشکان روزی قادر خواهند بود که برای هر بیمار کلیه مورد نیازی را که کاملا با بدنش همخوانی دارد بسازند.

رگ های خونی چاپ شده

محققان دانشگاه پنسیلوانیا و ام آی تی با استفاده از یک چاپگر به نامو نرم افزار متن باز یک شبکه از رشته های شکر داخل یک قالب را چاپ کرده و رشته ها را با پلیمتر گرفته شده از ذرت پوشاندند. پس از آن آنها یک ژل حاوی سلول های بافتی را وارد قالب کردند. وقتی که این ژل داخل قالب قرار گرفت ، آنها کل ساختار را در آب شستشو دادند که شکل حل شد و کانال های خالی در بافت باقی ماند.

محققان نشان دادند که پمپ کردن مواد مغذی از طریق این کانال ها بقای سلول های اطراف را افزایش می دهد. از آنجا که سلول های خونی سلامت بافت را حفظ می کند ، پی بردن به چگونگی افزایش مقیاس و چاپ یک سیستم عروقی بزرگتر و قویتر کلید چاپ کل بافت ها است

چاپ پوست پیوندی

محققان ابتدا از یک اسکن و نقشه های سه بعدی برای مشخص شدن وضعیت زخم بیمار استفاده کردند. دریچه یک چاپگر آنزیم ترومبين و چاپگر دیگر سلول های آمیخته شده با کلاژن و فيبرینوژن بیرون می دهد ، پس از آن چاپگر یک لایه از فيبروبلاست انسانی و یک لایه از سلول های پوستی انسانی را که کراتينوسيت نامیده می شود روی هم قرار می دهد.

برای پیوند های پوست سنتی جراح ، پوست را از یک قسمت بدن گرفته و آن را به قسمت دیگر پیوند می دهد. محققان مؤسسه ویگ فارست امیدوارند بتوانند این روش را به قدری توسعه دهند که چاپ پوست جدید به طور مستقیم برای زخم امکان پذیر باشد. آنها در نهایت می خواهند یک چاپگر قابل حمل بسازند که بتوان از آن در زمان فجایع طبیعی استفاده کرد.

چاپ استخوان سه بعدی

محققان دانشگاه واشنگتن قالب هایی را با پودر سرامیک (استخوان انسان ۷۰درصد از سرامیک تشکیل شده) چاپ کردند. آنها در چاپ این قالب ها از چاپگرهای سه بعدی کمک کردند که قطعات فلزی موتورهای الکتریکی را می سازد. یک چاپگر سرامیک را با لایه ای از چسب پلاستیک پر کرد ، این ساختار به مدت ۱۲۰دقیقه با دمای ۱۲۵۰درجه سانتیگراد پخته شد و برای کشت سلول های استخوان انسانی آماده شد.

هر سال میلیون ها نفر از تصادفات اتومبیل جان سالم به در برده اما دچار شکستگی های پیچیده می شوند که ترمیم آنها با روش های سنتی دشوار است. پزشکان می توانند با استفاده از اسکن های آم آر آی ، استخوان لازم برای پیوند را که دقیقاً با شکستگی تطابق دارد چاپ کنند.