ماذا يمكن للطابعات ثلاثية الأبعاد أن تفعل في مجال الطب

 

ترجمة: حسن مازن
البوستر من تصميم: محمد الأسدي

المقال منشور بتاريخ 3-12-2013

 

الوعود والأمال التي رافقت ظهور الطابعات ثلاثية الأبعاد من شأنها أن تشد المستهليكين ربما لإقتنائها بكل منزل. لكن المستغرب في الأمر هو أن تجد هذه التكنلوجيا الجديدة موطئ قدم لها في مجال بعيد تماماً. إنه الطب!

في ما يلي سنورد أهم ما ستقدمه لنا الطابعات ثلاثية الأبعاد من مطبوعات بايلوجية باستخدام الأحبار العضوية واللدائن فائقة التحمل. وهذه المطبوعات تتراوح بين إعادة بناء أقسام رئيسية من الجمجمة إلى طباعة دعامات مع خلايا جذعية يمكن أن تنمو مع العظام الجديدة.

الجماجم

 

تقدم شركة أكسفورد لمواد الأداء (OPM) منتجها الذي يدعى Osteofab . وهي شركة معروفة ببيع البوليمرات العالية الأداء والتي غالباً ما تستخدم في العمليات الطبية. وفي السنوات القليلة الماضية أصبحت الشركة مهتمة بصناعات مواد الإضافات التحويلية. وقد صدرت في شهر شباط موافقة إدارة الأغذية والعقاقير الأمريكية على إستخدام منتج هذه الشركة الأنف الذكر لترقيع جمجمة مريض أمريكي. مطبوع بعناية تقارب 75% من هندسة الجمجمة الاعتيادية

 

الجلد

 

تكمن الصعوبة بعمل نسخة طبق الأصل من جلدنا بكون جلودنا فريدة من نوعها وقابلة للتغير وتعطي إنطباع مختلف مع كل نوع من الضوء. مع ذلك فهناك الكثير من الأبحاث للتغلب على هذه الصعوبات من ابرزها تلك التي يقوم بها العالمان جيمس يو وويك فورست لتطوير جهاز بإمكانه أن يطبع مبشرة على جلد ضحايا الحروق. وتلك الدراسة التي يشرف عليها أساتذة من جامعة ليفربول والتي تستخدم ماسحات ضوئية ثلاثية الأبعاد لأخذ عينات من مواضع مختلفة من الجلد مما يساعدها بطباعة أكثر جودة. كما إن هنالك مساعي لوضع قاعدة بيانات للعينات تستفاد منها المستشفيات النائية من دون الحاجة لتصوير الجلد مرة أخرى.

 

أنوف وأذان

 

إن صنع أذان والأنوف والذقون الاصطناعية, غالباً ما تكون تجربة مؤلمة وشاقة على المريض والطبيب في لآن معاً. لكن مصمم من المملكة المتحدة يدعى توم فريب أمضى السنوات القليلة الماضية – متعاوناً مع علماء من جامعة شيفلد- على تصميم نماذج مطبوعة طباعة ثلاثية الأبعاد تكون زهيدة الثمن باستخدام الاصباغ والنشا والسليكون الطبي. والجميل إن عملية إعادة الطباعة لمرات أخرى تكون بأثمان أقل.

 

العيون

 

مؤخراً وفي الأسبوع الماضي قام فريب وفريق جامعة شيفلد بكشف نتائجهم حول تصميم العيون الاصطناعية. لكنها مكلفة جداً وتستغرق فترة طويلة قد تصل لشهور حيث تُرسم باليد. ويمكن لطابعة فريب أن تصنعها بكافة التفاصيل خلال 150 ساعة. كما يمكن تخصيص كافة التفاصيل مثل لون القزحية والحجم والأوعية الدموية بما يلائم المريض.

 

الغرسات الطبية

 

كما في عالم التكنلوجيا فإن هم العلماء الأول هو صناعة بطاريات صغيرة كفاية لاستخدامها في مجال زراعة الاعضاء الطبية ومؤخراً قام علماء من جامعة هارفراد بصناعة بطاريات صغيرة بحجم حبة الرمل. من خلال إعتماد أحبار نانوية كأقطاب للبطارية تزرع على أمشاط من الذهب وتعبئ في وعاء صغير لتمثل بطارية. ويمكن استخدام هذه البطاريات في العمليات الطبية التي تتطلب ذلك.

 

العظام

 

العديد من الباحثين يجرون تجارب على طباعة ثلاثية الأبعاد للعظام. مثل الباحث في جامعة نوتنغهام كيفين شيكشيف. حيث يعمل على صنع دعامة من حمض اللبنيك والهلام على أن تغطى بخلايا جذعية التي ستتخصص لتصبح خلايا عظمية بعد أن تذوب الدعامات وذلك بفترة تقرب من الثلاثة أشهر.

 

الأوعية الدموية والخلايا

 

التحدي الحقيقي يكمن بتصميم أنسجة بواسطة الطابعات ثلاثية الأبعاد يمكنها أن تقوم بدورها الحيوي مثل طباعة أوعية دموية بإمكانها نقل الدم في أنحاء الجسم. وهذا تحديداً ما يعمل عليه غونتر توفار وهو عالم ألماني يعمل رئيساً لمعهد فرانهوفر للخلايا للهندسة البينية والتكنلوجيا الحيوية. ويعتمد مشروع توفار لطباعة الأوعية الدموية على استخدام مزيج من البوليمرات والجزيئات الحيوية الاصطناعية. ويجري حالياً أختبار هذه الأنظمة المطبوعة في الحيوانات حيث إنها للآن غير مهيئة للاستخدام البشري.

 

المصدر: http://goo.gl/PnpoHj