تولید چاپگرهای سه بعدی زیستی با فناوری بالا در شرکت دانش‌بنیان ایرانی

با وجود هوش مصنوعی، مراحل درمان بیماری‌های مختلف پیشرفته‌تر و امیدوارکننده‌تر شده است. یکی از این مسیرها چاپ زیستی سه‌بعدی است که می‌تواند در آینده روش‌های درمانی فعلی در زمینه پیوند بافت و اعضا را متحول کند. مسئله‌ای که با توجه به وابستگی‌اش به اهدای عضو و ایجاد هزینه‌های بالا، همواره مسیر درمان را با چالش روبرو ساخته است. افراد زیادی هر ساله در انتظار اهدا و پیوند عضو هستند و در موارد بسیاری اختلال در فرایند دستیابی به عضو، موجب مرگ بیمار خواهد شد.

میزان این دسترسی در تمام جهان با محدودیت‌های خاصی روبرو است و همین امر لزوم شکل‌گیری چاپ زیستی سه بعدی برای خودکفا شدن فرایند ترمیم عضو را نمایان می‌سازد. مهندسی بافت، تکنولوژی بینارشته‌ای است که هم بر مبنای زیست مواد و روش‌های مهندسی و هم بر مبنای تکنیک‌های پزشکی و سلولی بنا شده است. این علم با گسترش جایگزین‌های عملی برای احیای بافت و ارگان‌های آسیب‌دیده، نیاز به اهدای عضو را از بین می‌برد و این فرایند را خودکفا می‌کند.

یک شرکت دانش‌بنیان ایرانی، موفق به تولید چاپگرهای زیستی سه‌بعدی در کشور شده است. این شرکت که امیدآفرینان مهندسی آینده نام دارد با حمایت ستاد توسعه علوم و فناوری‌های سلول‌های بنیادی معاونت علمی و فناوری ریاست‌ جمهوری، به ارائه این چاپگرها پرداخته است؛ این شرکت موفق شده چهار نوع چاپگر سه‌بعدی زیستی ماژولار با فناوری بالا با هدف ارائه انواع جوهرهای زیستی، تولید کند.

بهره‌گیری از این چاپگرها در مقیاس وسیع کمک فراوانی به روند درمان بیماران نیازمند اهدای عضو خواهد کرد. این چاپگرهای زیستی سری BioFab با قابلیت اعمال فشار بالا و اتکا به سیستم عملگرهای نیوماتیکی، به چاپ مواد زیستی برای ایجاد بافت‌هایی همچون قلب، پوست، استخوان یا غضروف می‌پردازند و به بیمار حق انتخاب در مواد زیستی را دارد .

این شرکت علاوه بر قابلیت ارائه انواع جوهرهای زیستی تجاری با چاپ ترموپلاستیک و هیدروژل، به تهیه و تولید جوهرهای اختصاصی نیز می‌پردازد. این جوهرها علاوه بر توان بازسازی بافت‌های زیستی، کیت‌های مخصوص تولید ساختارهای توخالی را نیز ارائه می‌دهند.

بر اساس آمار در آمریکا در هر 10 دقیقه یک نفر در لیست انتظار پیوند قرار می‌گیرد و کمبود اهدای عضو باعث مرگ روزانه بیش از 90 نفر در این کشور می‌شود. پیوند اعضا هزینه بالایی نیز دارد؛ هزینه مستقیم مربوط به پیوند اعضا در این کشور تا سال 2020 به رقم 330 میلیون دلار رسیده است. روش چاپ زیست سه‌بعدی، می‌تواند به تغییر این روند فرسایشی در درمان منجر شود و با امکان ایجاد ساختارهای دقیق از پلیمرهای زیست تخریب‌پذیر و سلول‌ها، اعضای آسیب‌دیده را احیا کند.

این تکنولوژی تا کنون در زمینه تأمین بافت‌های مورد نیاز برخی بیماران موفق عمل کرده است و توانسته بافت‌های مورد نیاز این افراد را تولید کند؛ از دیگر کاربردهای چاپگرهای زیستی سه‌بعدی این است که با استفاده از آن می‌توان مدل‌های دقیقی از بافت‌های انسانی را برای آزمایش مواد دارویی یا آرایشی و بهداشتی تولید کرد.

هرچند مسیری طولانی برای دستیابی به یک اندام پیچیده و پرینت شده مثل قلب و کلیه باقی مانده است اما تاکنون تولید بافت‌هایی مانند استخوان، پوست و غضروف در مطالعات بالینی با نتایج خوبی همراه بودهاند و پیش‌بینی می‌شود تا ده سال آینده بافت‌های تولید شده با چاپگرهای زیستی، بتوانند وظیفه اهدا و پیوند عضو را به عهده بگیرند.

در کشور ما نیز با توجه به آغاز ارائه این فناوری و البته اهمیت آن در روند درمان بیماران، پنج شرکت تجاری و چند دانشگاه، مشغول کار بر روی این حوزه هستند. ستاد توسعه علوم و فناوری‌های سلول‌های بنیادی و پزشکی بازساختی معاونت علمی‌ و فناوری ریاست‌ جمهوری نیز با توجه به نوظهور بودن این فناوری، در سال‌های اخیر به حمایت از پژوهشگران و شرکت‌های دانش‌بنیان فعال در این حوزه پرداخته است.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.