چاپ زیستی سه‌بعدی یکی از فناوری‌های نوین و روبه‌رشد در پزشکی است که امکان طراحی و ساخت ساختارهای سه‌بعدی شبیه بافت‌های بدن انسان را فراهم می‌کند. این فناوری در سال‌های تازه به‌گفتن ابزاری امیدبخش در مهندسی پزشکی نقل شده و کاربردهای گسترده‌ای در ساخت ایمپلنت‌ها، ابزارهای جراحی و جانشین‌های بافتی اشکار کرده است. اهمیت این روش وقتی زیاد تر آشکار می‌شود که بدانیم تعداد بسیاری از بیماران دچار صدمه‌های شدید پوستی، سوختگی‌ها یا صدمات ارگان‌ها، با افتگزینه‌های درمانی مؤثر مواجه می باشند. در این چنین شرایطی، نیاز به راه حلهایی که بتوانند بافت‌های صدمه‌دیده را سریع تر و با کیفیت بالاتر ترمیم کنند، بیشتر از پیش حس می‌شود.

از نظر دیگر، افتاهداکنندگان عضو و طویل بودن فهرست‌های انتظار برای پیوند، چالش بزرگی در پزشکی امروز به حساب می اید. مهندسی بافت با مقصد افت این مشکلات شکل گرفته و چاپ زیستی سه‌بعدی به‌گفتن یکی از ابزارهای کلیدی آن نقل است. این فناوری با ترکیب اصول زیست‌شناسی، علم مواد و طراحی کامپیوتری، امکان ساخت داربست‌هایی را فراهم می‌کند که سلول‌های زنده روی آن‌ها رشد کرده و به بافتی همانند بافت طبیعی بدن تبدیل خواهد شد. به همین علت، چاپ زیستی نه‌تنها در درمان زخم، بلکه در حوزه‌هایی همانند انتقال دارو، تحقیقات سرطان و پزشکی فردمحور نیز جایگاه مهمی اشکار کرده است.

امیر نظامی اصل از مرکز تحقیقات ترومای دانشگاه علوم پزشکی آجا به‌همراه یکی از همکاران هم‌دانشگاهی خود و با همراهی دانشگاه علوم پزشکی تبریز، در همین جهت پژوهشی را انجام داده‌اند. این پژوهش که با نگاهی مروری انجام شده، به بازدید پیشرفت‌های تازه در منفعت گیری از چاپ زیستی سه‌بعدی برای ترمیم زخم می‌پردازد و تلاش می‌کند تصویری جامع از کاربردهای این فناوری در بازسازی پوست و مهندسی بافت اراعه دهد.

روش کار این پژوهش بر پایه مرور علمی مطالعات قبل است. در این تحقیق، انواع گوناگون چاپ زیستی سه‌بعدی از جمله چاپ زیستی قطره‌ای، اکستروژن و استریولیتوگرافی بازدید شده‌اند. سپس نقش این راه حلها در تشکیل جانشین‌های پوستی با ویژگی‌هایی همانند خاصیت ضدباکتریایی و آنتی‌اکسیدانی مورد او گفت و گو قرار گرفته است.

یافته‌های این پژوهش نشان خواهند داد که هر یک از راه حلهای چاپ زیستی مزایا و قابلیت‌های خاص خود را دارند. برای مثال، چاپ زیستی اکستروژن به علت سادگی، هزینه کمتر و امکان منفعت گیری از مواد متنوع، یکی از پرکاربردترین راه حلها به حساب می اید و امکان ترکیب سلول‌های زنده با مواد ژل‌همانند را فراهم می‌کند. در روبه رو، روش استریولیتوگرافی با منفعت گیری از نور کنترل‌شده، دقت زیاد بالایی در ساخت بافت‌های پیچیده دارد و برای مهندسی بافت‌هایی همانند استخوان و عصب مناسب است.

در قسمت فرد دیگر از یافته‌ها، به چاپ زیستی قطره‌ای اشاره شده که به علت شدت و دقت بالا، امکان جای‌دهی دقیق سلول‌ها، داروها و فاکتورهای رشد را فراهم می‌کند. این روش به‌گفتن یکی از فناوری‌های برجسته آینده معارفه شده و پیش‌بینی می‌شود نقش مهمی در ساخت اعضای جانشین عملکردی ایفا کند. این چنین منفعت گیری از چاپ زیستی در تشکیل پانسمان‌های فعال زخم، که قادر به نگه داری رطوبت و تبادل مناسب اکسیژن می باشند، به‌گفتن یکی از دستاوردهای مهم این حوزه نقل شده است.

اهمیت این یافته‌ها در آن است که نشان خواهند داد چاپ زیستی سه‌بعدی می‌تواند روال بهبود زخم‌ها، به‌اختصاصی در سوختگی‌ها و صدمه‌های شدید پوستی، را تسریع کند. پانسمان‌های چاپ‌شده زیستی با خواص ضدباکتریایی و آنتی‌اکسیدانی، نه‌تنها از عفونت جلوگیری می‌کنند، بلکه شرایط مناسبی برای رشد بافت تازه فراهم می‌آورند. علاوه بر این، دقت به مهندسی بافت عروقی و فرایندی به نام آنژیوژنز، یعنی تشکیل رگ‌های خونی تازه، نقش کلیدی در پیروزی ترمیم پوست دارد.

در این پژوهش پافشاری شده است که با وجود پیشرفت‌های دیدنی، چاپ زیستی تا این مدت با چالش‌هایی مواجه است. انتخاب جوهرهای زیستی مناسب، که ترکیبی از سلول‌ها و مواد سازگار با بدن می باشند، یکی از مسائل اساسی در این خصوص محسوب می‌شود. این چنین تشکیل ساختارهایی با خواص مکانیکی و زیستی قابل قبول و هماهنگی آن‌ها با بافت میزبان، نیازمند تحقیقات زیاد تر است. با این حال، تمرکز پژوهش‌های جاری بر بهبود این پارامترها، امیدواری به آینده‌ای روشن در پزشکی بازساختی را افزایش داده است.

گفتنی است این یافته‌ها در فصلنامه «نانومقیاس» وابسته به انجمن نانوفناوری ایران انتشار شده‌اند؛ نشریه‌ای علمی که به انتشار کردن پژوهش‌های مرتبط با فناوری‌های نوین در حوزه نانو و کاربردهای پزشکی آن می‌پردازد و بستری برای معارفه دستاوردهای پژوهشگران ایرانی فراهم می‌کند.