چاپگر سه بعدی که برای ترمیم زخم، از سلول‌های خود بیمار استفاده می‌کند

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، ابداع چاپگرهای سه‌بعدی، علاوه بر این که تحولی در فناوری به شمار می‌رود، پیامدهای قابل توجهی نیز برای پزشکی دارد. پژوهشگران موسسه پژوهشی "ویک فارست" (WFIRM) آمریکا دریافته‌اند که می‌توان از چاپگرهای سه‌بعدی برای ترمیم زخم‌های بزرگی که معمولاً به پیوند پوست نیاز دارند، استفاده کرد. آنها یک چاپگر زیستی ابداع کرده‌اند که می‌تواند لایه‌هایی از پوست شخص را مستقیماً روی زخم چاپ کند.

ایده چاپ سه‌بعدی پوست، سالهاست که مراحل پیشرفت خود را طی می‌کند. نخستین نمونه این نوع چاپگرها که در سال 2014 ابداع شد، می‌توانست ورقه‌های بزرگی از پوست انسان را چاپ کند و آنها را به پوست بیمار پیوند بزند. این فناوری به مرور زمان پیشرفت کرد و جای خود را به چاپگرهایی داد که بیشتر به جزئیات می‌پرداختند. جدیدترین نمونه این محصولات، نوعی چاپگر دستی بود که مانند یک جاچسبی عمل می‌کرد.

چاپگر موسسه ویک فارست، بسیار بزرگ‌تر از چاپگر دستی است اما هنوز قابلیت حمل را دارد. این چاپگر را می‌توان به تخت متصل کرد تا هنگامی که بیمار، زیر نازل آن قرار گرفته، کار خود را انجام دهد.

این چاپگر جدید مانند نمونه‌های ابتدایی، از "جوهری" استفاده می‌کند که با سلول‌های بیمار ساخته شده است. هدف از این کار، به حداقل رساندن امکان رد کردن درمان توسط بدن است. در ابتدا، نمونه کوچکی از پوست زنده طی فرآیند بافت‌برداری برداشته می‌شود و پزشک، دو نوع سلول پوستی یعنی "فیبروبلاست" (fibroblast) و "کراتینوسیت" (keratinocyte) را از آن جدا می‌کند. فیبروبلاست‌ها، سلول‌هایی هستند که به شکل‌گیری ساختار پوست و ترمیم زخم کمک می‌کنند و کراتینوسیت‌ها، سلول‌هایی اصلی هستند که در بیرونی‌ترین لایه پوست قرار دارند.

لایه‌های بزرگ‌تری از این سلول‌ها، از نمونه بافت‌برداری گرفته و پرورش داده می‌شوند و سپس پژوهشگران آنها را با نوعی هیدروژل ترکیب می‌کنند تا جوهر چاپگر زیستی شکل گیرد. تفاوت چاپگر جدید با نمونه‌های قدیمی در این است که پیش از به کار بردن پوست جدید، از یک اسکنر سه‌بعدی لیزری استفاده می‌کند تا تصویری از محل زخم ارائه دهد. چاپگر با استفاده از این تصویر می‌تواند پیش از گذاشتن لایه‌های کراتینوسیت روی زخم، عمیق‌ترین بخش‌ها را نیز با فیبروبلاست پر کند.

این روش، از ساختار پوست طبیعی تقلید می‌کند تا زخم سریع‌تر درمان شود. پژوهشگران ویک فارست، این چاپگر را برای ترمیم زخم موش‌ها به کار گرفتند و مراحل ترمیم زخم را بررسی کردند. نکته قابل توجه این است که چاپگر، تنها زمانی کار می‌کند که جوهر تهیه شده از سلول‌های خود بیمار را به کار ببرد؛ در غیر این صورت، بدن بافت جدید را قبول نمی‌کند. "جیمز یو" (James Yoo)، از نویسندگان این پژوهش گفت: اگر در چاپگر از سلول‌های فرد بیمار استفاده شود، ترمیم زخم به سرعت آغاز می‌شود.

پژوهشگران قصد دارند در مراحل بعدی کار خود، آزمایش‌های بالینی را روی انسان آغاز کنند. از این چاپگر می‌توان برای درمان افرادی که دچار سوختگی شده‌اند، بیماران مبتلا به زخم‌های دیابتی و زخم‌های شدید استفاده کرد.

این پژوهش، در مجله " Scientific Reports" به چاپ رسید.