در سال‌های اخیر فناوری چاپ سه بعدی برای ساخت مواد زیستی حاوی سلول‌های زنده (جوهر زیستی) و دارو‌ها در درمان‌های مختلف به عنوان مثال وصله‌های معده‌ای و روده‌ای به کار می‌رود.

در حال حاضر چاپ زیستی بیشتر برای تحقیق و توسعه دارو‌های نوین به کار می‌رود. این امر نیازمند استفاده از پرینترهای سه بعدی بزرگی است که ساختار‌هایی را با جراحی در بدن انسان قرار می‌دهند. چنین روشی ریسک‌های مختلفی دارد از جمله جراحت بافت و ایجاد عفونت.

از آن جا که مواد زیستی به طور معمول دارای ساختار‌های نرم و شکننده هستند، احتمال زیادی وجود دارد هنگام کنترل آن‌ها با دست در فرایند پیوند آسیب ببینند.

یک چالش دیگر نیز استفاده از ساختار‌های سه بعدی عدم هماهنگی بین ساختار و سطح بافتی است که پیوند روی آن صورت می‌گیرد؛ بنابراین پیوند مواد زیستی که به طور مستقیم روی بافت هدف قرار می‌گیرند یک راه حل نوید بخش به حساب می‌آیند.

در همین راستا محققان دانشگاه نیوساوث ولز یک بازوی رباتیک مینیاتوری، انعطاف پذیر و نرم ابداع کردند که می‌توان آن را مانند اندوسکوپ داخل بدن قرار داد تا مواد زیستی را به طور مستقیم روی سطح عضو و بافت بدن چاپ کند.

نمونه اولیه پرینتر مذکور که F۳DB نام دارد، از خارج کنترل می‌شود و شامل یک بازوی رباتیک بلند و انعطاف پذیر است که در انتهای آن یک سر چرخشی با قدرت مانور وسیع قرار می‌گیرد که جوهر زیستی را از طریق یک نازل مینیاتوری و چند جهتی «چاپ» می‌کند.

تان نگو دو یکی از مولفان پژوهش گفت: روش‌های چاپ زیستی فعلی نیازمند موادی هستند که خارج از بدن ساخته و در بدن فرد قرار گیرند. این فرایند نیازمند یک جراحی باز و طولانی مدت است که ریسک عفونت را بالا می‌برد. اما پرینتر زیستی سه بعدی ما کمک می‌کند با روشی کم تهاجمی، مواد زیستی به طور مستقیم روی بافت هدف یا عضو قرار گیرند. نمونه اولیه پرینتر ما به دلیل بدنه انعطاف پذیرش، می‌تواند مواد زیستی چند لایه را در اندازه و اشکال مختلف و در مناطقی که دسترسی به آن‌ها سخت است، چاپ کند.

محققان این دستگاه را خارج بدن و روی سطوح صاف و خمیده از جمله داخل یک کلون مصنوعی و همچنین سطح کلیه خوک با استفاده از شکلات، ژل کامپوزیت و مواد زیستی آزمایش کردند تا اشکال مختلفی را با دقت چاپ کنند. آن‌ها متوجه شدند سلول‌ها در فرایند چاپ تغییر نمی‌کنند و اکثر آن‌ها پس از آن نیز همچنان زنده هستند.

دستگاه مذکور علاوه بر چاپ مواد زیستی مانند یک دستگاه اندوسکوپ معمولی عمل می‌کند و با استفاده از فشار آب ساختار‌ها را پاکسازی و بافت‌ها را تشریح می‌کند.

منبع:نیو اطلس