زمانی داشتن آنچه که آرزو یا تصور می کردیم کاری سخت و در حد افسانه ها بود و تنها وسیله برآورده کردن آن هم می توانست یک چراغ جادو باشد. چراغی که غول آن بدون جیره و مواجب و حق بیمه و عائله مندی، هر آنچه صاحبش اراده می کرد در اختیار او می گذاشت، اما دیگر دوره افسانه ها گذشته…یا اگر بهتر بگوییم دوره ای است که افسانه ها در حال تبدیل به واقعیت هستند آن هم به کمک تکنولوژی روز…
آشنایی با چاپگرهای سه بعدی:
امروز اگر آرزوی داشتن وسیله ای را بکنید (حتی اگر ان وسیله ساخته نشده است) می توانید آن را به کمک رایانه طراحی کنید و سپس به کمک نرم افزار مناسب، آن را برای تحویل به چاپگر سه بعدی آماده کنید تا جسم مورد نظر شما را بسازد.
چاپگرهای سه بعدی، با استفاده از مواد موجود در کارتریجهای خود (مثلا مواد اولیه پلاستیکی یا رزینی) لایه به لایه اجزای جسم مورد نظر شما را بر روی صفحه ای می گسترانند (یا بعبارتی چاپ می کنند) با قرار گرفتن لایه های مختلف رزین بر روی هم و سفت شدن آنها جسم مورد نظر شما به شکل نهایی و مورد نطر خود می رسد(درست مثل آنکه با لگو های خانه سازی لایه به لایه خانه اسباب بازی را برای فرزندتان بسازید) به این ترتیب شما می توانید با هزینه ای نسبتا کم در خانه یا کارگاه خود نمونه هایی از وسیله ای که در نظر دارید را بسازید. نمونه های ارزان قیمت چاپگرها سه بعدی اکنون با قیمت خدود ۱۰ هزار دلار قابل تهیه هستند. (می توانید در شکل زیر یک نمونه دستگاه چاپگر سه بعدی را ببینید)
اگر وسیله مورد نظر شما دارای قطعات پیچیده تر باشد، می توانید هر یک از قطعات را جداگانه پرینت کنید و بعد آنها را روی هم مونتاژ کنید. همچنین با توجه به نوع چاپگر سه بعدی تان می توانید از مواد مختلفی در کارتریجها استفاده کنید و ابزارهای متنوع تری بسازید.
این تکنولوژی روز به روز در حال گسترش است و با ارزانتر شدن چاپگرها و مواد اولیه مورد استفاده، در بخشهای مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. مثلا قنادی که شیرینی ها و بیسکوییتهای جالب و عروسکی را با استفاده از این چاپگرها می سازد یا دانشجویی که طرح هواپیمای خود را با استفاده از چاپگرهای سه بعدی به مدل عینی تبدیل می کند.
چاپگرهای سه بعدی در پزشکی:
پژوهشگران دانش پزشکی معمولا سعی می کنند در لبه علم زندگی کنند، یعنی آخرین تکنولوژی های روز را رصد کرده و آنها را در رشته پزشکی به خدمت می گیرند. در مورد فن آوری چاپ سه بعدی هم، با وجود نو بودن این تکنولوژی، استفاده از آن در کارهای تحقیقی و حتی درمانی پزشکی اغاز شده و نمونه های کاربردی نیز تولید و استفاده شده اند. مثلا در بعضی کشورها با استفاده از پرینترهای سه بعدی، اندامهای مصنوعی اختصاصی برای هر بیمار تولید می شود. به این ترتیب پروتزهای تولید شده بیشتر سازگاری را با فیزیک بدن و نیازهای بیمار خواهد داشت.
با کمک این تکنولوژی بسیاری از جراحان و محققان قادر خواهند بود بزار مورد نیاز خود را طراحی کرده و در جراحی ها یا تحقیقات خود از آنها استفاده کنند.
استفاده های آموزشی از این تکنولوژی هم آغاز شده است. علاوه بر آن مدلسازی قبل از جراحی های پلاستیک یا زیبایی توسط جراحان این رشته مورد توجه قرار گرفته است.
سه بعدی و زنده:
دانشمندان علوم پزشکی و مهندسین پزشکی تنها به ساختن ابزارها و اندامهای مصنوعی و بیجان بسنده نکرده اند و چاشنی جدیدی به این تکنولوژی افزوده اند که به چاپ سه بعدی، رنگ و بوی پزشکی داده است و آن استفاده از سلولهای زنده بعنوان ماده اولیه چاپگرهای سه بعدی است. بعبارتی دیگر قرار است سلولهای زنده با کمک چاپگرهای ویژه در کنار هم قرار داده شوند تا بافتهای جدید تولید شوند… ایده بسیار بلندپروازانه ای به نظر می رسد اما راستش را بخواهید این ایده تقریبا به واقعیت پیوسته است.
سال پیش گروهی از دانشمندان در آمریکا توانستند رگهای خونی را با استفاده از چاپگرهای سه بعدی شبیه سازی کنند، به این صورت که دو قلم روبایتک، سلولهای اندوتلیال، سلولهای عضلانی صاف و فیبروبلاستها را کنار هم می چینند تا رگ خونی را مطابق سفارش شما بسازند. این کار برای هر ۱۰ سانتی متر رگ با قطر چند دهم میلی متری، حدود ۴۵ دقیقه وقت می برد، اما فرآیند بلوغ رگ پرینت شده حدود یک ماه وقت نیاز خواهد داشت، در این مدت جریانی از مواد مغذی از رگ عبور داده می شود تا رشد و استحکام دیواره رگها به حد قابل قبول برسد.
امسال هم گروه دیگری از دانشمندان دانشگاه واشنگتن فرآنید چاپ رگها را به کمک داربستی از مواد کلاژنی انجام دادند که باعث شد نه تنها نتایج بهتری از کارکرد در زمان کمتری محقق شود بلکه رگهای ساخته شده از پس آزمایشات کارکردی مانند جریان دادن خون (بدون چسبندگی و لخته)، ایجاد انعقاد در پاسخ به پوتنیئها و فاکتورهای لخته ساز، رشد و ایجاد انشعاب در پاسخ به پروتئین های محرک رشد و … بر آمدند.
انتظار می رود بتوان از این رگها در جراحی های بایپس و آسیب های عروقی استفاده شود. دانشمندان امیدوارند در گامهای بعدی بتوانند به کمک سلولهای بنیادی و مواد محرک در داربستهای ویژه بافتی، سایر بافتهای بدن را نیز تولید برای نیازمندان به پیوند آماده کنند.
