چاپ زیستی سه بعدی، آینده پیوند عضو

به گزارش اداره منابع و خدمات بهداشتی ایالات متحده، هر 9 دقیقه یک فرد جدید به لیست انتظار پیوند عضو در در این کشور اضافه می شود. در حال حاضر بیش از صد هزار نفر در این لیست وجود دارند و آمارها نشان می دهد که هر روز 17 نفر از افرادی که در لیست انتظار هستند بدون دریافت عضو می میرند.

بدیهی است که باید به دنبال راه حل هایی باید برای کسانی که نیازمند به پیوند عضو هستند باشیم چرا که این موضوع فقط مربوط به آیالات متحده نیست.

به تازگی برخی از دانشمندان به ایجاد راه حلی قابل اجرا برای این معضل، با استفاده از فناوری نانو نزدیک شده اند.در این روش از چاپگرهای سه بعدی برای ایجاد اندام هایی از بافت زنده استفاده می شود که می تواند به بیمارانی که به آنها نیاز دارند پیوند زده شود.

این فناوری که با نام  چاپ زیستی یا Bioprinting شناخته می شود، در حال تبدیل شدن به یک گزینه واقعی برای کسانی است که منتظر پیوند عضو هستند.

پیش از این، دانشمندان قادر به ایجاد بافتی با ضخامت کافی برای زنده ماندن یک اندام نبودند. اما پیشرفت‌های جدیدی که در مؤسسه Wyss در هاروارد صورت گرفته است، منجر به یک روش چاپ زیستی جدید شده است،  که قادر به ایجاد بافت های ضخیم‌تری است که حاوی سلول‌های انسانی زنده است.

در حال حاضر اعضای ساخته شده به این روش فقط به مدت شش هفته دوام می آروند، اما توسعه بیشتر این روش می تواند به ساخت اندام چاپ شده سه بعدی کاربردی و بلند مدت در جهان منجر شود.

روش چاپ اعضای سه بعدی

به جرات میتوان گفت که چاپ زیستی به یک روش امیدوارکننده تبدیل شده است. دانشمندان موفق شده اند که با ساخت یک گوش قابل پیوند برای انسان، مفید بودن این روش را برای طب اعضای مصنوعی و پروتز اثبات کنند.

چاپ بافت زنده در ابتدا به صورت دیجیتالی آغاز می شود. سپس فایل ها به یک چاپگر زیستی ارسال می شوند که از آنها به عنوان دستورالعمل چاپ استفاده می کند.

موادی که چاپرهای زیستی استفاده می‌کنند شامل سلول‌ها و بیومواد می شود که به تکثیر سلول های بیماری که از این اعضا استفاده می کنند، کمک می کند . این مواد، که به عنوان bioink یا جوهر بیولوژیکی شناخته می شوند، در چاپگر بارگذاری می شوند که سپس دستورالعمل های دیجیتالی را برای چاپ ساختار اولیه دنبال می کند.پس از چاپ، این سازه باید پیوند داده شده و سپس تکثیر شود.

طبق گفته وبسایت Cellink، برای پیوند ساختارهای چاپ زیستی از محلول یونی یا اشعه ماوراء بنفش استفاده شده  و سپس برای تکثیر در یک انکوباتور قرار می گیرند.

چه زمان میتوان از این اعضا استفاده واقعی کرد؟

متاسفانه نمیتوان به طور قطع گفت که چه زمانی پیوند عضو سه بعدی  برای استفاده بیماران در لیست انتظار آماده خواهدبود ، اما همانطور که گفته شده این روش بسیار امیدوارکننده به نظر می رسد.

موسسه Wyss با استفاده از روشی که آن را  SWIFT (Sacrificial Writing Into Functional Tissue) نامیده است، پیشرفت وسیعی در زمینه چاپ زیستی  داشته است، که منجر به ساخت بافت های عروقی بزرگتر شده است.

در حال حاضر این روش در مقیاس های کوچک و برای دوره های زمانی کوتاه قابل بهره برداری است، بنابراین قبل از رسیدن به هدف نهایی آن که ساخت اندام های کاملاً عملکردی است، باید نوآوری های بیشتری صورت بپذیرد.

در سال 2020، انجمن مهندسین مکانیک آمریکا گزارش داد که تحقیقات روی اندام‌های قابل چاپ سه‌بعدی و الکتروریسی‌شده که در موسسه پزشکی احیاکننده Wake Forest صورت پذیرفته است، ممکن است تنها چند سال با انتقال برخی از اندام‌های ساخته شده به مرحله آزمایش بالینی فاصله داشته باشد.

وبسایت Cellink خاطرنشان می کند که ما هنوز با بهره برداری واقعی از اندام های قابل پیوند چاپ شده سه بعدی فاصله زیادی داریم. با وجود این، به نظر می‌رسد دیر یا زود این فناوری به واقعیت می پیوندد که با پیشرفت در فناوری چاپ زیستی میسر می شود.