حتماً تا به‌حال اسم پرینت سه‌بعدی رو شنیدی، دیگه؟ ولی بیا یه چیزی جالب‌تر بشنو: دانشمندای آلمانی یه دستگاه پرینتر سه‌بعدی فوق‌العاده کوچیک ساختن که می‌تونه بافت زنده رو مستقیم توی بدن آدم چاپ کنه! آره واقعاً!
کل پروژه به رهبری دکتر آندریا تولوز (Andrea Toulouse) انجام می‌شه که متخصص میکرو-اپتیک و پرینتر سه‌بعدی مبتنی بر فیبر نوریه. اون داره تو دانشگاه اشتوتگارت کار می‌کنه و با کمک بنیاد کارل زایس (Carl Zeiss Foundation)، واسه تحقیقاتش ۲ میلیون دلار حمایت مالی گرفته و یه گروه پژوهشی نوپا به اسم 3DEndoFab راه انداخته.
ایده چیه؟! تولوز می‌خواد با تلفیق تکنولوژی فوتونیک (یعنی کار با نور)، بیوتکنولوژی (فناوری زیستی) و مهندسی دقیق، راهی واسه ترمیم بافت آسیب‌دیده بدن بدون عمل جراحی باز پیدا کنه. یعنی این پرینترا رو بذارن تو بدن و همون جا برات بافت جدید بسازن!
بذار یه ذره بیشتر توضیح بدم. پرینترهای سه‌بعدی معمولی الان می‌تونن بافت‌هایی مثل غضروف یا ماهیچه رو بسازن، اما انتقال اون بافتای ساخته‌شده به بدن فوق‌العاده سخته و گاهی جواب نمی‌ده. از طرفی اون پرینترها خیلی بزرگَن و اصلاً امکان اینکه توی بدن استفاده بشن نیست. اما کار دکتر تولوز اینه که تکنولوژی پرینت سه‌بعدی رو انقدر کوچیک کنه که بتونه از طریق یه فیبر نوری (یعنی همون سیم‌های باریکی که نور رو هدایت می‌کنن) وارد بدن بشه.
در نوک این فیبر نوری یه لنز کوچولو نصب کردن – اندازه‌اش فقط به اندازه یه دونه نمکه! لنز (همون عدسی که نور رو جمع می‌کنه) به کمک لیزر نور رو دقیقاً همون نقطه‌ای متمرکز می‌کنه که باید لایه‌به‌لایه بافت رو بسازه.
اینطور بگم؛ اگه مداد برداری و به نوکش نگاه کنی، فیبر نوری گروه دکتر تولوز حتی از نوک مداد هم باریک‌تره. لنز سه‌بعدی که روش گذاشتن، با لیزر کار می‌کنه و می‌تونه جوهر زیستی (bio-ink یعنی موادی شبیه مایع که سلول‌های زنده توش هستن) رو سفت کنه و تبدیل به بافت واقعی کنه.
تولوز گفته هدفشون اینه که بتونن ساختارهای پیچیدهٔ بافت رو با رزولوشن میکرومتری بسازن؛ یعنی به ظرافت اندازهٔ سلول‌های انسانی! این کار یعنی چاپ سه‌بعدی با دقت باورنکردنی و بدون اینکه لازم باشه چیزی رو از بیرون به بدن پیوند بزنی.
یه نکته باحال دیگه اینکه این گروه علاوه بر تکنولوژی چاپ، دارن روی مواد جدید کار می‌کنن تا این جوهرهای زیستی کاملاً با بدن سازگار و قابل جذب باشن. یعنی وقتی بافت چاپ شد، بدن اونو به‌خوبی قبول کنه و مشکلات پس‌زدن پیش نیاد.
حتی تحقیقات قبلی نشون داده که می‌شه با استفاده از پرتوهای فوق‌العاده کوتاه لیزر (یه چیزی به اسم pulse femtosecond که یعنی تپ لیزر با طول زمانی در حد فمتوثانیه، خیلی خیلی کوتاه!) پرینت سه‌بعدی رو از راه فیبر نوری داخل بدن انجام داد.
الان برنامه اینه که رزولوشن کار رو بالاتر ببرن و از مواد زیست‌تخریب‌پذیر (biodegradable materials، یعنی موادی که با گذشت زمان توی بدن تجزیه می‌شن و خطری ندارن) استفاده کنن.
برای اینکه تکنولوژی از آزمایشگاه بیاد به بیمارستان و واقعاً روی بیمارا امتحان بشه، گروه تولوز با شبکه تحقیقاتی Bionic Intelligence Tübingen Stuttgart (که خلاصه‌اش می‌شه BITS) همکاری می‌کنه؛ این شبکه تو حوزه‌های رباتیک پیشرفته، مهندسی زیستی، و هوش مصنوعی برای نوآوری سلامت فعاله.
راستی، یکی دیگه از هدفای جالب این پروژه اینه که بفهمن می‌تونن با ساخت یه داربست یا اسکلت میکروسکوپی (scaffold یعنی چارچوبی ظریف که سلولا روش رشد کنن) باعث بشن سلول‌های خود بدن هم راحت‌تر رشد کنن و حتی خودشون به‌طور کامل بافت رو ترمیم کنن.
در آخر، دکتر تولوز تاکید کرده که باید از اول کار تا لحظه به‌کارگیری واقعی تو پزشکی، همه چی مو به مو پیش‌بینی و بررسی بشه، تا مطمئن بشن این فناوری واقعاً می‌تونه زندگی آدم‌ها رو بهتر کنه.
پس اگه به زودی خبر ساخت بافت زنده مستقیم داخل بدن و بی‌نیاز به عمل جراحی بزرگ رو شنیدی، بدون یکی از جالب‌ترین کارای علمی این روزاست و نتیجه خلاقیت دانشمندایی مثل تولوز و تیمشه!
منبع: +
