پرینتر سه‌بعدی جدید با سرعت ۳۵۰ برابر بیشتر در تولید بافت

دانشمندان دانشگاه ملبورن دست به اختراعی نوین زده‌اند که می‌تواند روند تولید بافت‌های انسانی را به سرعت چشمگیری ارتقا دهد. این پرینتر سه‌بعدی جدید قادر است بافت‌های گوناگونی مانند ساختارهای نرم مغز، غضروف، و استخوان را به‌دقت شبیه‌سازی کند. این فناوری انقلابی می‌تواند به شدت در پیشرفت‌های پزشکی مانند کشف دارو و درمان بیماری‌ها مؤثر باشد.

نحوه عملکرد پرینتر سه‌بعدی جدید

یکی از چالش‌های اصلی در پرینت سه‌بعدی بافت‌های زیستی، زمان بالای چاپ و آسیب‌پذیری بافت‌ها است. روش‌های قدیمی پرینت سه‌بعدی، سلول‌ها را بر روی سطحی جامد لایه‌گذاری می‌کنند، اما این فرآیند ممکن است زمان زیادی ببرد و باعث آسیب به سلول‌ها شود. پرینتر جدید دانشگاه ملبورن به جای استفاده از سطح جامد، از محیطی مایع و حباب‌های لرزان برای ایجاد بافت‌ها استفاده می‌کند که باعث سرعت بسیار بالاتر و دقت بیشتری در چیدمان سلول‌ها می‌شود. این تکنیک، به کمک لرزش حباب‌ها، موقعیت سلول‌ها را با دقتی بی‌سابقه کنترل می‌کند و به این ترتیب، مانع آسیب‌دیدگی سلول‌ها و بافت‌های حساس می‌شود.

توضیحات دانشمندان: «مانند قطعات مکانیکی یک خودرو که باید با دقت سر جای خود قرار بگیرند تا خودرو به درستی کار کند، سلول‌ها نیز در بافت‌های زیستی باید به‌طور دقیق چیده شوند. در روش‌های قدیمی پرینترهای سه‌بعدی زیستی، چیدمان سلول‌ها به شکل طبیعی انجام می‌شود و این مسئله محدودیت‌های بسیاری ایجاد می‌کند.»

مزایای استفاده از پرینتر سه‌بعدی برای تولید بافت‌های انسانی

این پرینتر سه‌بعدی جدید با ایجاد پیشرفت‌های فراوان در زمینه‌های مختلف پزشکی، امیدهای زیادی را برای دانشمندان و پزشکان به ارمغان آورده است. برخی از مزایای این فناوری عبارتند از:

۱. ایجاد مدل‌های دقیق‌تر از بافت‌های انسانی برای تحقیقات دارویی

تولید بافت‌های زیستی دقیق و پیچیده به محققان این امکان را می‌دهد که مدل‌های دقیق‌تری از بدن انسان بسازند و فرایند کشف دارو را بهبود بخشند. با استفاده از این فناوری، محققان می‌توانند تأثیر داروها را بر روی بافت‌های انسانی شبیه‌سازی کنند و عوارض احتمالی آن‌ها را پیش‌بینی کنند. به این ترتیب، امکان ارائه درمان‌های شخصی‌سازی‌شده برای بیماری‌هایی چون سرطان و سایر بیماری‌های پیچیده فراهم می‌شود.

۲. جایگزین اخلاقی برای آزمایش‌های حیوانی

یکی از مشکلات اساسی در تحقیقات پزشکی، استفاده از حیوانات برای آزمایش‌های مختلف دارویی و زیستی است. این مسئله باعث نگرانی‌های اخلاقی فراوانی شده است. با استفاده از پرینت سه‌بعدی و ایجاد ارگان‌های «چاپ‌شده»، می‌توان بسیاری از این آزمایش‌ها را به شکلی اخلاقی و بدون نیاز به حیوانات انجام داد. این راهکار، نه تنها موجب کاهش هزینه‌ها و زمان مورد نیاز برای آزمایش‌ها می‌شود، بلکه نگرانی‌های اخلاقی مربوط به آزمایش‌های حیوانی را نیز رفع می‌کند.

۳. تسریع تحقیقات و توسعه داروهای جدید

استفاده از این پرینتر سه‌بعدی به مراکز تحقیقاتی این امکان را می‌دهد تا در مدت زمانی کوتاه‌تر، بافت‌ها و ارگان‌های متنوعی تولید کنند و آزمایشات دارویی خود را با سرعت بیشتری انجام دهند. با پیشرفت در تولید مدل‌های بافتی پیشرفته، امکان بهبود کارآیی داروها و درمان‌ها به میزان قابل‌توجهی افزایش می‌یابد. علاوه بر این، در درمان‌هایی مانند ایمونوتراپی و ژن‌درمانی، می‌توان از این فناوری برای ساخت سلول‌های خاص و مورد نیاز استفاده کرد.

همکاری‌های جهانی در استفاده از فناوری پرینتر سه‌بعدی

دانشمندان دانشگاه ملبورن فناوری جدید خود را در اختیار مراکز تحقیقاتی بزرگ دنیا، از جمله دانشکده پزشکی هاروارد، قرار داده‌اند. این اقدام به منظور تسهیل در همکاری‌های علمی و توسعه فناوری‌های نوین پزشکی در سراسر جهان انجام شده است. با استفاده از این پرینتر، محققان از سراسر دنیا می‌توانند از این تکنولوژی بهره‌مند شوند و تحقیقات مشترک خود را در زمینه‌های مختلف پزشکی پیش ببرند. این همکاری‌های جهانی در نهایت به پیشرفت‌های چشمگیری در حوزه پزشکی منجر خواهد شد.

چالش‌ها و آینده‌پژوهی در زمینه پرینت سه‌بعدی بافت‌های انسانی

با وجود تمام مزایای این فناوری، همچنان چالش‌هایی نیز پیش‌روی محققان و مهندسان قرار دارد. یکی از این چالش‌ها، اطمینان از پایداری و عملکرد صحیح بافت‌های چاپ‌شده در محیط‌های واقعی بدن انسان است. علاوه بر این، نیاز به ارتقای بیشتر در دقت و کیفیت پرینت‌ها و نیز دسترسی همگانی به این فناوری، از دیگر مسائل مهمی است که باید مدنظر قرار گیرد. با این حال، پیش‌بینی می‌شود که با توسعه بیشتر این فناوری، پرینترهای سه‌بعدی زیستی بتوانند جایگزین‌های مناسب‌تری برای آزمایش‌های انسانی و حیوانی شوند و به بهبود کیفیت درمان‌ها کمک کنند.

نتیجه‌گیری

پرینتر سه‌بعدی جدید دانشگاه ملبورن با سرعت و دقتی بی‌نظیر در تولید بافت‌های انسانی، راهی نوین در حوزه پزشکی و زیست‌فناوری ایجاد کرده است. این فناوری نه تنها می‌تواند به کاهش زمان و هزینه‌های تحقیقاتی کمک کند، بلکه روش‌های درمانی جدیدی را نیز به همراه دارد. در عین حال، با افزایش دقت و سرعت تولید بافت‌های پیچیده، امکان شبیه‌سازی دقیق‌تر بیماری‌ها و پاسخ بدن به درمان‌های مختلف فراهم شده است. با پیشرفت‌های بیشتر در این زمینه، امید می‌رود که این فناوری نقش مهمی در بهبود درمان‌ها و کاهش وابستگی به آزمایش‌های حیوانی و انسانی داشته باشد.