پرینت سه بعدی و صنعت پزشکی | هوردیس
پرینتر سه بعدی فقط برای ساخت وسایل صنعتی یا نمونههای طراحی نیست.امروزه از همین فناوری برای ساخت وسایل پزشکی، ایمپلنت، بافت بدن و حتی اندامهای زنده استفاده میشود.این شاخهی جدید به نام چاپ زیستی (Bioprinting) شناخته میشود و یکی از جذابترین پیشرفتهای پزشکی در سالهای اخیر است.
- چاپ زیستی چیست؟
در چاپ زیستی، پرینتر سهبعدی بهجای پلاستیک یا فلز، از سلولهای زنده و مواد سازگار با بدن انسان استفاده میکند.دستگاه سلولها را لایهبهلایه روی هم قرار میدهد تا بافت یا اندام کوچکی شبیه بافت بدن انسان ساخته شود.به زبان ساده، پرینتر سهبعدی در این روش میتواند قسمتی از بدن انسان را “چاپ” کند.
- کاربردهای پرینتر سهبعدی در پزشکی:
1- ساخت ایمپلنت و پروتز سفارشی:
با کمک اسکن سهبعدی بدن، میتوان ایمپلنتهایی ساخت که دقیقاً متناسب با بدن بیمار باشند.این کار باعث میشود جراحیها سریعتر، دقیقتر و با نتیجهی بهتر انجام شوند.
مثلاً برای فک، دندان یا حتی استخوانهای صورت از این روش استفاده میشود.
بسته به اینکه ایمپلنت در کدام قسمت بدن قرار میگیرد (مثلاً استخوان، دندان، گوش، یا مفصل)، مواد مختلفی بهکار میرود.:
1- رزینهای پزشکی (Medical Resin):
نوع خاصی از رزین وجود دارد که زیستسازگار (biocompatible) است و بدن اونو پس نمیزند.
بیشتر برای:
- ساخت ایمپلنتهای دندانی موقت
- قالبهای جراحی
- مدلهای دقیق از استخوان یا فک استفاده میشود.
نکته مهم: همهی رزینها برای بدن مناسب نیستند؛ فقط رزینهای مخصوص پزشکی که گواهی زیستسازگاری دارند.
2- تیتانیوم (Titanium):
پرکاربردترین ماده برای ایمپلنتهای دائمی استخوانی یا دندانی هستند (به دلیل مقاومت زیاد و در عین حال با بدن سازگار (biocompatible) است و باعث آلرژی یا التهاب نمیشود. با پرینترهای فلزی (Metal 3D Printer) ساخته میشود، نه پرینترهای معمولی خانگی.)
3- پلیمرهای زیستسازگار (مثل PEEK و PEKK):
مواد پلیمری خیلی پیشرفته که برای ایمپلنتهای ستون فقرات، فک یا مفصل استفاده میشوند.سبکتر از فلز، ولی مقاوم و قابل استریل در اتاق عمل.
بعضی از پرینترهای صنعتی پیشرفته میتوانند با PEEK چاپ کنند (دمای خیلی بالا نیاز دارد).
4- مواد ترکیبی (کامپوزیتها):
ترکیب پودر استخوان مصنوعی + پلیمر زیستی
برای ایمپلنتهای استخوانی موقتی استفاده میشود که به مرور با بدن یکی میشود (جذب میشود یا به استخوان طبیعی تبدیل میشود).
مثلاً پلیکاپرولاکتون (PCL) یا هیدروکسیآپاتیت (Hydroxyapatite).
2 - چاپ بافتهای زنده:
دانشمندان توانستهاند با پرینترهای مخصوص، بافتهای سادهای مثل پوست یا غضروف را چاپ کنند.در آینده احتمالاً بتوان اندامهایی مثل کلیه یا قلب را هم با سلولهای خود بیمار پرینت کرد تا بدن آن را پس نزند.
3- ساخت مدلهای آموزشی برای جراحان:
قبل از عمل جراحی، میتوان مدل سهبعدی از اندام بیمار را چاپ کرد تا پزشک تمرین کند و مسیر عمل را بسنجد.این کار خطاهای جراحی را به حداقل میرساند و آموزش پزشکی را واقعیتر میکند.
4- تولید داروهای خاص برای هر بیمار:
در بعضی کشورها از پرینتر سهبعدی برای ساخت قرصهایی استفاده میشود که دوز و شکلشان مخصوص هر بیمار است.این کار باعث میشود دارو دقیقتر و مؤثرتر عمل کند.
- مزایای چاپ سهبعدی در پزشکی
-سرعت بالا در ساخت قطعات و بافتها
-کاهش هزینههای درمان
-امکان شخصیسازی برای هر بیمار
-افزایش دقت در جراحیها
-کاهش نیاز به اهداکنندگان عضو
-چالشها و آیندهی این فناوری
در حال حاضر هنوز چاپ اندام کامل مثل قلب یا کلیه ممکن نیست،اما تحقیقات در حال پیشرفت است و احتمال دارد در دههی آینده، چاپ اندامهای قابل پیوند به واقعیت تبدیل شود.در آن زمان بیماران دیگر لازم نیست منتظر اهداکننده بمانند — اندام جدیدشان در آزمایشگاه چاپ میشود.
- تفاوت چاپ سه بعدی معمولی و چاپ زیستی:
ویژگی | چاپ سه بعدی معمولی | چاپ زیستی - پزشکی |
جنس مواد | پلاستیک - رزین - فلز - پودر | سلول های زنده - ژل های زیستی - مواد سازگار با بدن |
کاربرد | صنعت - طراحی - ساخت قطعات مکانیکی | پزشکی - پیوند اعضا -ایمپلنت - تحقیق و درمان |
هدف | تولید شی فیزیکی (قطعه - ابزار - ماکت) | تولید بافت یا اندام های زنده انسانی |
دستگاه | پرینتر های سه بعدی معمولی | پرینتر های زیستی با کنترل دما و رطوبت |
-جمعبندی:
پرینتر سهبعدی در پزشکی، ترکیبی از علم، مهندسی و امید است.از ساخت ایمپلنت گرفته تا چاپ بافتهای زنده، این فناوری نشان میدهد آیندهی پزشکی بسیار نزدیکتر از آن چیزی است که فکر میکنیم.
شاید روزی برسد که هر بیمار، اندام جدیدش را با نام خودش چاپ کند.
راه های ارتباطی با ما:
شماره تماس: 09907076425
تلگرام و واتس اپ :09907076425
اینستاگرام :HORDIS3DPRINT@
آدرس : شیراز معالی آباد خیابان گلدشت معالی اباد خیابان لادن