صنعت چاپ از جنس فناوری زیستی

۱۱ شهریورماه، روز صنعت چاپ است اما ما قرار است از زاویه ای متفاوت این صنعت را بررسی کنیم. با شنیدن
صنعت چاپ چه چیزی در ذهن شما شکل میگیرد؟ با ظهور صنعت چاپ احتمالا کسی فکر نمیکرد که این
صنعت تا این حد گسترش یابد. در گذر زمان و با رشد علم و تکنولوژی، چاپگرهای سه بعدی و با گسترش آنها
چاپگرهای سه بعدی زیستی و تکنولوژی چاپ زیستی یا بیوپرینتینگ به وجود آمد.

تکنولوژی چاپ زیستی فرآیندی از جنس سلول

فرآیند چاپ زیستی، نوعی چاپ سه بعدی مشابه پرینت سه بعدی است که از یک فایل دیجیتال به عنوان طرح اولیه
برای چاپ لایه به لایه  یک شی استفاده میکند؛ برخالف پرینت سه بعدی، چاپگرهای زیستی با سلولها و مواد
زیستی چاپ میکنند و ساختارهای اندام مانندی، ایجاد میکنند که به سلول های زنده اجازه تکثیر میدهند.
ماده ی اصلی تشکیل دهنده این فرآیند، ماده ای به نام bioink( جوهر زیستی) است که برای ایجاد ساختارهای
لایه لایه از آن استفاده می شود.

سه مرحله اساسی چاپ زیستی:

۱ -پیش چاپ زیستی (مرحله آماده سازی): این مرحله شامل تصویربرداری و مدلسازی دیجیتالی سه بعدی برای
خواندن چاپگر است. امروزه این فایلها اغلب بر اساس سی تی اسکن و ام آرآی هستند. در ادامه این مرحله باید
جوهر زیستی آماده شود؛ نوع و روش آماده سازی آن به روش چاپِ چاپگر زیستی خاص بستگی دارد.

2 -چاپ زیستی: شامل رسوب لایه لایه مواد است. توسعه انواع مختلف بافت نیازمند استفاده محققان از انواع
مختلف سلولها، جوهرهای زیستی و تجهیزات است.

3 -پسا چاپ زیستی: شامل تحریک مکانیکی و شیمیایی برای تثبیت ساختارها و مواد بیولوژیکی بالغ می شود.

انتخاب ترکیب مناسب جوهر زیستی و تراکم آن میتواند بر روی زنده ماندن و تراکم سلولی تأثیر بگذارد، از این
رو، انتخاب مناسبترین جوهر زیستی برای هر هدف تحقیقاتی ضروری است.

کاربردهای بیوپرینتینگ

۱ -التیام زخم: امروزه بسیاری از جوهرهای زیستی مخصوص بافت دردسترس هستند که محققان را قادر میسازند
با سلولهای مصنوعی پوست، نورونها، سلولهای کبدی و غیره کار کنند. در آینده پزشکان میتوانند از این
مدل ها برای روش های درمانی مانند پیوند پوست، باند استخوان برای زخمهای جنگی یا حتی جراحی پلاستیک
استفاده کند.

2 -اندامهای مصنوعی: این فناوری تأثیر به سزایی در حوزه ی مشکلات پیوند عضو و اهدای اعضای بدن دارد.

3 -کاهش هزینه ها: بافت های تولید شده به وسیله این تکنولوژی، در کارهای تحقیقاتی هزینه ی کمتری را به همراه
دارد.

4 -توسعه داروها: استفاده از بافتهای چاپ شده زیستی، راه حلی اخلاقی تر و مقرون به صرفه تر است و باعث
صرفه جویی در هزینه و زمان میشود.

5 -تست داروها: یکی از مفیدترین کاربردهای این تکنولوژی است؛ زیرا دارویی که قرار است برای بیمار تجویز
شود، ابتدای روی نمونه بافتها امتحان شده و اگر تأثیر مثبت داشت، برای بیماران مورد استفاده قرار میگیرد.

اما چالشهای این تکنولوژی چیست؟

ازآنجایی که این تکنولوژی تازه پا به جهان گذاشته است، چالشهای آن هنوز به طور کامل شناسایی نشده اند؛ اما
از جمله چالشهای شناسایی شده تا کنون عبارتند از :

۱ -داشتن سرعت و دقت کافی در پرینتر سه بعدی
2 -کنترل خطا در هنگام طراحی و پینت کردن
3 -در دسترس بودن مواد اولیه
4 -وجود مواد اولیه جهت ازدیاد رزولوشن
5 -دغدغه های اخلاقی

چالشهای مدیریتی نیز عبارتند از:

۱ -قیمت زیاد محصولات
2 -کمبود نیرو
3 -آموزش صحیح کارکنان
4 -مسائل امنیت سایبری

آیندهای روشن

فناوری چاپ سه بعدی زیستی پتانسیل بالایی برای حل بسیاری از مشکلات و چالش ها خصوصاً در حوزه پزشکی
بازساختی دارد. همچنین محققان امیدوارند که بتوانند در آینده از آن به عنوان روشی شخصی شده، استفاده کنند.

تهیه شده در آکادمی کارآفرینی ایران توسط: آرزو جعفری نیک، زهرا پرهیزگار