تاثیر چاپگرهای سه‌بُعدی بر رشد و پرورش اندام‌ها
مجله علمی ایلیاد - قند که یکی از چیزهای شیرین و پُرطرفدار به حساب می‌آید، ماده‌ی مورد علاقه‌ی کودکان هم بوده است. قابلیت آب شدن سریع آن در داخل ماده‌ای شیشه مانند، باعث می‌شود که هنرمندان آن‌را در جاهایی به کار بگیرند که حتی ارزش نمایش در موزه را هم داشته باشد. در حقیقت، همان ویژگی‌هایی که قند را به ماده‌ای عالی برای آشپزی و طراحی تبدیل می‌کنند، آن‌را برای علم هم به ماده‌ای بی نظیر بدل می‌کنند.
دانشگاه ایلینویز طی مقاله‌ای اعلام کرد که «متیو گلبر» و «روحیت بارگاوا» استاد بیومهندسی و مدیر مرکز سرطان در ایلیونیز، نوع جدیدی از چاپگر سه‌بُعدی را ساخته‌اند که می‌تواند سازه‌های زیستی از قند را چاپ کند. چاپگرهای سه‌بُعدی دیگری هم وجود دارد که می‌تواند با قند کار کند. ساختارهای قندی به محض آب شدن و چاپ شدن، می‌توانند سرد و جامد شوند؛ این عامل زمینه را برای ایجاد داربست‌های پایداری فراهم می‌کند که آن سازه‌ها را در تولید وسایل و همچنین حوزه‌های سلامتی از قبیل مهندسی زیست پزشکی و تحقیقات سرطان بسیار مفید می‌کند.
آقای بارگاوا بیان کرد: «این راهی عالی برای ایجاد اَشکالی است که می‌توانیم برای الگوسازی مواد نرم یا پرورش سلول‌ها و بافت‌ها استفاده کنیم؛ داربست می‌تواند حل شود. برای مثال، یکی از کاربردهای احتمالی، رشد بافت‌ها یا مطالعه‌ی تومورها در آزمایشگاه است. کشت‌های سلولی معمولاً در ظروف مسطح انجام می‌شود. این کار به ما برخی از خصوصیات سلول‌ها را عرضه می‌کند، اما روش پویایی برای بررسی چگونگی عملکرد یک سیستم در بدن نیست. در بدن ما، اَشکال متعارفی و مناسبی هستند و شکل و عملکرد ارتباط تنگاتنگی با یکدیگر دارند.»
وقتی می‌خواهید داربست‌هایی را برای پرورش بافت قلب چاپ کنید، چاپ قند به امری دشوار و مستلزم دقت زیاد تبدیل می‌شود. اگر فشار زیادی اِعمال شود، ماحصل کار، جسم بی‌شکلی است یا اگر حرارت زیادی به کار برده شود، باید منتظر سوختن آن باشید. خوشبختانه، ایزومالت در مقایسه با قند، کمتر در معرض بلورین شدن قرار دارد و در زمان ذوب شدن هم در برابر تغییر رنگ مقاومت می‌کند.
گروه تحقیق دقت زیادی در طراحی چاپگر بی‌شکل خود با استفاده از شرایط بسیار ویژه به خرج داد. با کنترل دقیق سرعت، دما و فشار، چاپگر می‌تواند نوارهای ایزومالت پیچیده و لوله‌هایی تولید کند که به سازه‌های اُرگانیک شباهت دارد؛ بدون سوزاندن قند یا سازه‌های بسیار ضعیف و شکننده. پس از رشد دادن بافت در داربست قندی، قند به راحتی حل می‌شود و سازه‌ای ارگانیک و پایدار بر جای می‌ماند. وقتی قند حل می شود، یک‌سری لوله‌ها و تونل‌ها بر جای می‌ماند که می‌تواند مانند رگ‌های خون برای انتقال مواد مغذی یا ایجاد مجراهایی در وسیله‌های پزشکی خاص، مورد استفاده قرار بگیرد.
گروه تحقیق امیدوار است پوشش‌های ویژه‌ای را برای کنترل آن ایجاد کند. اگرچه شاید مدتی طولانی برای به‌کارگیری داربست‌های قندی به منظور چاپ سه‌بُعدی اندام‌های انسان یا وسایل پزشکی نیاز باشد، اما فناوری فوق بسیار نویدبخش و مهم است و می‌تواند آینده‌ای درخشان برای پزشکی رقم بزند.
نوشته: جاکوب ماناس
ترجمه: منصور نقی‌لو - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: منصور نقی‌لو - مجله علمی ایلیاد