به گزارش خبرگزاری مهر، بر اساس اطلاعات منتشر شده توسط فیز، فناوری چاپ سهبعدی میتواند تحول عمدهای در عرصه پزشکی ایجاد کند. این نوآوری که به زیستچاپ سهبعدی (۳D bioprinting) معروف است، به ویژه در زمینههای مهندسی بافت، ایمپلنتهای پزشکی و جراحیهای ترمیمی پیشرفتهای قابل توجهی را به ارمغان آورده و احتمال ساخت اندامهای انسانی قابل پیوند را به واقعیت نزدیکتر میکند.
با این حال، پژوهشگران به چالشهای مهمی در نظارت بر سلامت ساختارهای تولیدشده مواجهاند. به گفته «وقاص سلیم»، یکی از موانع اصلی در این فرآیند، نظارت بر سلامت سلولهای در حال پرورش است. فناوریهای فعلی برای اندازهگیری این وضعیت محدود و معمولاً تهاجمیاند. این پیچیدگی بخصوص زمانی نمایان میشود که مهندسان به سمت ایجاد سازههای بزرگتر و پیچیدهتر حرکت میکنند.
سلیم و همکارانش، از جمله مایکل مک شین، روش جدیدی را برای حل این مشکل طراحی کردهاند. در این روش، ذرات حسگر میکروسکوپی بهطور مستقیم در مواد چاپی قرار میگیرند. این حسگرها با استفاده از نور، امکان اندازهگیری سطح مواد مغذی و ارزیابی سلامت سلولها را فراهم میآورند.
مک شین توضیح میدهد که حسگرها در نقاط مشخصی قرار میگیرند، که این امر نیازی به نمونهبرداری فیزیکی یا نفوذ به بافت ندارد. انرژی نور میتواند به سادگی از طریق پوست به ایمپلنتهای زیرپوستی منتقل شود و این امکان را دارد که بدون آسیب به بافت، فعالیتهای درونی آنها رصد شود.
این حسگرها از نوع فسفرسان هستند که پس از جذب نور، آن را به شکل دیگری منتشر میکنند. ویژگیهای نور تولیدی آنها به اکسیژن موجود در محیط حساس است، بنابراین با تغییر میزان اکسیژن، کیفیت نور ساطعشده نیز تحت تأثیر قرار میگیرد. با ترکیب این حسگرها با آنزیمهای خاص، تغییرات اکسیژن میتواند به اندازهگیری مواد مهمی مانند گلوکز و لاکتات کمک کند.
این فناوری به پژوهشگران این امکان را میدهد که تنها با تابش کوتاه نور، اطلاعات شیمیایی را بدون آسیب به بافت در زمان واقعی به دست آورند. برای استفاده از این روش، کافی است که حسگرها قبل از چاپ با مواد مخلوط شوند، تا ساختار نهایی قابل اندازهگیری باشد.
اگرچه این فناوری هنوز در مراحل اولیه است، اما کاربردهای وسیعی را ارائه میدهد. برای مثال، افرادی که به بیماریهای مزمن مانند دیابت مبتلا هستند میتوانند با قرار دادن حسگرهایی ریز زیر پوست، نیاز به آزمایشهای مکرر خون را کاهش دهند. همچنین این حسگرها میتوانند به پزشکان در رصد سلامت بافتهای آسیبدیده پس از عمل جراحی کمک کنند، بدون نیاز به عملهای دردناک نمونهبرداری. به نظر میرسد که در آینده، این فناوری حتی قادر به تسهیل تولید اندامهای قابل پیوند نیز باشد.
