تجسم رویاها با چاپگر سه بعدی ایرانی
حاجیان- چاپگرزیستی ساخت محققان کشوردر دانشگاه صنعتی امیرکبیر که به وسیله آن موفق به تولید پوست شدهاند،یک روبات 3 درجه آزادی است که با استفاده از آن میتوان در 10دقیقه 10 سانتی متر از بافت مورد نظر را برای پیوند زدن به بیمار چاپ کرد. با ساخت این چاپگر ، ایران گام مهمی در مسیرفناوری چاپ زیستی و تامین اعضا و اندامهای مهم بدن برداشته است تا رویای تولید اعضای بدن در کارخانههای دیجیتال در کشورمان محقق شود. دکتر ابوالفتحی عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیر کبیر که مجری طرح ساخت این چاپگرهای زیستی سه بعدی است ، درباره ویژگیهای این چاپگر نسل جدید میگوید : فناوری چاپ زیستی، در حال حاضر یک فناوری با سرعت پیشرفت بسیار بالاست و محققان دورنمای بسیار جذابی برای آن متصور هستند . در این فناوری و فرآیند چاپ زیستی، ما به 3 جزء اصلی شامل چاپگر زیستی، کاغذ زیستی و جوهر زیستی نیازداریم .
به گفته ابوالفتحی ، این چاپگر یک روبات 3 درجه آزادی است
که روی آن دو DIS PENSOR نصب میشود که مهم ترین بخش این چاپگر محسوب میشود و کارش این است که ترکیب مناسبی از سلول و هیدروژل طراحی شده را به صورت زنده و در موقعیتهای از پیش تعیین شده ایجاد میکند و این ترکیب رابه صورت کاملا کنترل شده در موقعیت مورد انتظار قرار میدهد تا سلولها به گونهای کنار هم قرار گیرند که در نهایت امکان ایجاد یک بافت یکپارچه فراهم شود .
این چاپگر سه بعدی متشکل از روبات 3 درجه آزادی موقعیت دهنده ، DIS PENSOR ، نرم افزار برای کنترل فرآیند و یک بخش مجزای کنترل کننده است که هندسهای را که کاربر به آن میدهد ، برای دستگاه به دیتا بیس هایی ترجمه میکند تا الکتروموتورها این اطلاعات را دریافت و پیاده سازی کنند و چاپگر بر اساس این اطلاعات و تصویر مهندسی از بافت، به صورت لایه لایه بافت را چاپ کند.
او میگوید : با طراحی این چاپگر سه بعدی در مرحله اول مانند تمامی مراکز تحقیقاتی دنیا ، هدفمان را روی تولید سلولهای پوستی قرار دادیم ، چرا که پوست از ساختار ساده تری نسبت به دیگر بافتها بر خوردار است ودر عین حال برای تولید پوست دیگر نیازی نداشتیم که رگ ومویرگ هم در کنار آن تولید کنیم .
وی بااشاره به گستردگی و پیچیدگی این طرح تحقیقاتی تصریح میکند: این طرح بسیار گسترده و پیچیده است به نحوی که گروههای مختلفی از متخصصان در زمینههای طراحی نرم افزار ، مکانیک ، الکترونیک ، بایو متریال و... مسئولیت انجام آن را بر عهده دارند ؛ به طور نمونه یکی از دغدغههای اصلی ما این بود که چگونه یک سلول را تولید کنیم که نمیرد و حیات آن حفظ شود چون ما در این فرآیند یک جوهر مرده را چاپ نمیکنیم بلکه برای چاپ از یک جوهر زنده استفاده میکنیم و باید در طراحی این چاپگر به این نکات هم توجه میکردیم . ازاین رو بیش از 10 پروژه کار شناسی ارشد در این زمینه تعریف شد که تجارب بسیار خوبی هم از آنها به دست آمد .
این محقق درباره مکانیسم فعالیت این چاپگر میگوید : به زبان ساده یک بافت دارای یک شکل مهندسی سه بعدی است که متشکل از میلیونها سلول است و کاری که یک چاپگر سه بعدی میکند، این است که با استفاده از ترکیب سلول وهیدروژل تولید شده و تصویر سه بعدی که ازبافت به آن داده شده است ،به صورت لایههای نازک از این تصویر پرینت میگیرد ودر نهایت یک بافت سه بعدی مانند بافت اصلی ایجاد میشود که جنس آن از سلول هایی است که از انسان گرفته شده است. کل این مجموعه داخل یک انکوباتور که دما وفشار وهوای آن قابل کنترل است وسلول را زنده نگه میدارد ، قرار میگیرد و در نهایت پس از آن که سلولها در این محیط رشد کردند و با یکدیگر منطبق شدندو در نهایت بافت اصلی را تشکیل دادند ، هیدروژلی که در ابتدا سلول با آن ترکیب شده بود، از بین میرود و آنچه باقی میماند، بافت است .