پرینترهای سه بعدی از سفارش غذا تا پیوند عضو

[Almas Parsi]

پرینترهای سه بعدی از سفارش غذا تا پیوند عضو



تکنولوژی جدید پرینترهای سه بعدی برای تحقق یک رویای دیرینه انسان مدرن طراحی شده است.

این روزها پرینتر یا چاپگرهای سه بعدی دیگر نه یک رویا و نه یک محصول غیرکاربردی هستند که فقط بتوان در کارخانه ها از آن استفاده کرد. بلکه این محصول در دستان شماست تا بتوانید یک قطعه خراب یکی از وسایلتان را پرینت بگیرید و بلافاصله دریافت کنید.





امروز سیطره این پرینترهای سه بعدی تا آنجا گسترده شده است که می توان از یک لنز پرینت و با آن عکس گرفت یا نقاشی های تخیلی بچه ها را به نمونه های واقعی سه بعدی تبدیل کرد و یا به ازای پرداخت ناچیز به یک شرکت ژاپنی جسم سه بعدی جنین به دنیا نیامده تان را برای خود داشته باشید.


با ورود پرینترهای سه بعدی به عرصه علوم پزشکی، پزشکان راه آسان تری برای آموزش آناتومی انسان دارند و علاوه بر آن برای اینکه تمرینات جراحی را در دنیای حقیقی انجام دهند دیگر نیازی به شکافتن جسد انسانها نیست.

از زمانی که پرینترهای سه بعدی توانستند اعضای بدن انسان را پرینت گرفته و برای نمایش در ابعاد سه گانه در کلاس ها آماده کنند جراحان نیز می توانند پیش از اینکه بیمار را زیر تیغ جراحی بگذارند، چاقویشان را روی نمونه های سه بعدی قرار دهند و جراحی را روی مدل انجام داده و از نتیجه آن مطمئن شوند.





غول های تکنولوژی جدید از کجا وارد دنیای امروزی شدند؟


آنچه با نام پرینت کردن سه بعدی شناخته می شود، به فرایندی اطلاق می شود که طی آن با استفاده از مواد خام، از یک مدل دیجیتالی یک شی سه بعدی قابل لمس ساخته می شود.

اولین پرینتر سه بعدی را چاک هال در سال 1984 معرفی کرد که دارای ویژگی هایی است که در پرینترهای سه بعدی امروزی نیز دیده می شود.

اگرچه پرینترهای سه بعدی اولیه چنان گران قیمت بود که برای ورود به فروشگاه ها و بازار تکنولوژی مناسب نبودند اما با ورود به قرن بیست و یکم چنان قیمت این پرینترها کاهش پیدا کرد که تکنولوژی تازه توانست راه خود را به عمومی ترین بازارها باز کند.


قیمت پرینترهای سه بعدی از سال 2010 تا 2013 تنها طی سه سال از 20 هزار دلار به 1000 دلار افت داشت و این روزها نیز می توان پرینترهایی را پیدا کرد که حتی قیمتی پایین تر از 500 دلار دارند و همین امر موجب شد که هر ساله پرینترهای سه بعدی جای بیشتری را در سبد تکنولوژی مصرف کننده های عادی برای خود باز کنند.معماری، طراحی صنعتی، طراحی خودرو، صنایع هوایی، صنایع دفاع و مهندسی از جمله حوزه هایی است که از تغییرات ناشی از ورود تکنولوژی پرینترهای سه بعدی بی نصیب نمانده است. از سوی دیگر با افزایش محبوبیت این دستاورد در بین مشتریان عامی تر تکنولوژی، پرینترهای سه بعدی توانستند راه خود را تا بازار تکنولوژی های پزشکی و دندان پزشکی، مد، کفش، جواهرات و عینک نیز باز کنند تا آنجا که امروز شاید تصور پرینت گرفتن غذا از سایت یک رستوران برای یک شب مهمانی دیگر رویایی غیر قابل تصور نباشد.


هرچه تکنولوژی پیشرفت های بیشتری را تجربه می کند انتظار می رود که کاربردهای عملی تری را برای مشتریانش به ارمغان بیاورد، همانطور که پس از پیشرفت تکنولوژی پرینترهای سه بعدی امروزه محصولات مرتبط دیگری سنسورها و اسکنرهای سه بعدی قابلیت های این محصول را بی حد و مرز کرده است.






به تازگی ناسا در جهت ساخت بخش هایی از موشک با استفاده از پرینتر سه بعدی تلاش هایی کرده است و به این فکر افتاده که با استفاده از این تکنولوژی برخی موجودات زنده را به فضا و سایر سیاره ها طراحی کرده و بفرستد.


اما در میان تمام امکانات مفیدی که پرینترهای سه بعدی هر روزه در اختیار ما قرار می دهند، کاربرد این فناوری برای حفظ جان انسان ها جایگاه ویژه ای دارد. پرینترهایی که وظیفه حفظ جان انسان ها با پرینت گرفتن از اعضای بدن را برعهده دارند با نام بیوپرینتر شناخته می شوند.


بیوپرینترهای اولیه نه تنها قیمت زیادی نداشتند بلکه شباهت زیادی نیز به پرینترهای صفحه ای ارزان داشتند. این پرینترها از قابلیت چاپ سه بعدی بی بهره بودند.

در سال 2000 در حالیکه پیش از آن دانشمندان توانسته بودند به منظور مطالعه برخی آزمایشات ژنی، با استفاده از پرینترهای جوهری بخش هایی از DNA انسان را بازآفرینی کنند؛ توماس بولاند، یک مهندس پزشکی به این فکر افتاد که اگر یک پرینتر جوهری می توانند از DNA پرینت بگیرد پس یک وسیله مشابه نیز باید بتواند سایر اعضای بدن را پرینت کند.





حاصل تلاش مستمر بولاند طی سه سال باعث شد این دانشمند در سال 2003 بتواند امتیاز اولین دستگاه چاپ سلولی را به خود اختصاص بدهد و نام پدر بیوپرینتیگ را دریافت کند.

در حالی که لابراتوار بولاند با مشکلات بیوپرینت دست و پنجه نرم می کرد، مهندسان دیگر از تکنولوژی پیرینترهای سه بعدی در سایر بخش های پزشکی بهره می بردند.

این افراد توانستند پیوندهای استخوانی را با بهره بردن از سرامیک، تاج دندان را با استفاده از چینی، دستگاه های شنوایی را با استفاده از آکریلیک و برخی از اعضای خارجی بدن را با استفاده از پلیمر از طریق دستگاه پرینتر سه بعدی درست کنند.





نکته ای که در کار این محققان نظر بولاند را به خود جلب کرد این بود که برخلاف پرینت های ژنی و اندام هایی که دانشمندان دیگر درست می کردند، سه بعدی بود.

بنابراین بولاند و سایر پیشگامان بیوپرینتینگ با بهره گیری از تکنولوژی پرینترهای سه بعدی توانستند از مرحله کشیدن طرح زندگی روی پارچه یا کاغذ به ساخت پیکرهای زنده ارتقا دهند.

قابلیت پرینت گرفتن سلول های زنده در ابعاد سه گانه در دنیای فناوری پزشکی به منزله معجزه ای بود که دنیای پزشکی را می تواند متحول کند.





اگرچه هنوز قابلیت پرینت سه بعدی از اعضای بدن یا همان بیوپرینت نتوانسته جایگزین مطمئنی برای پیوند اعضا از روش سنتی به بیماران باشد با این حال دانشمندان در تلاشند با مطابقت بیشتر مواد مورد استفاده در این پرینترها با ارگانیزم طبیعی بدن قابلیت آنها را فزایش دهند.


گوش، کلیه، رگ های خونی، بافت های پوستی و استخوان از اجزایی است که دانشمندان برای شبیه سازی آن با استفاده از پرینترهای سه بعدی در تلاش هستند و رویای پرینت یک قلب زنده نیز تازه ترین رویای این مهندسان پزشکی است.

منبع : ایسنا