تُعدّ الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد منصة تصنيع متطورة للغاية، تُستخدم لطباعة الأنسجة من الخلايا، وفي نهاية المطاف، الأعضاء الحيوية. وهذا من شأنه أن يفتح آفاقًا جديدة في الطب، مع توفير فائدة مباشرة للمرضى الذين يحتاجون إلى زراعة الأعضاء.
بدلاً من انتظار متبرع مناسب أو المخاطرة برفض الجسم للعضو المزروع، يحصل المرضى على عضو مصمم خصيصاً ليحل محل العضو التالف. ومع ذلك، ورغم التقدم الذي أحرزته الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد خلال العشرين عاماً الماضية، لا تزال هذه التقنية تفتقر إلى تقدم ملحوظ في إنتاج هياكل نسيجية حيوية ثلاثية الأبعاد معقدة.
بحسب باحثين من جامعة سنغافورة للتكنولوجيا والتصميم (SUTD) وجامعة نانيانغ التكنولوجية (NTU) وجامعة آسيا، فإن تقنيات زراعة الأنسجة، على وجه الخصوص، بحاجة إلى تسريع وتيرتها لمعالجة العقبة التي تعترض سبيل تحويل الأنسجة ثلاثية الأبعاد متعددة الخلايا المطبوعة حيوياً إلى أنسجة وظيفية. وقد نُشرت ورقتهم البحثية، بعنوان "اطبعوا لي عضواً! لماذا لم نظهر بعد؟"، في مجلة "Advances in Polymer Science".
يقدم الباحثون في هذه الورقة مراجعة معمقة للتحسينات الحديثة ويحللون تقنيات الطباعة الحيوية. كما يتناولون التقدم المحرز في تطوير الأحبار الحيوية، وتطبيق استراتيجيات الطباعة الحيوية الجديدة، ونضج الأنسجة. ويولي الباحثون اهتمامًا خاصًا لدور علم البوليمرات وكيفية تكامله مع الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد للتغلب على بعض العقبات الرئيسية في مجال طباعة الأعضاء، مثل تمكين المحاكاة الحيوية، وتكوين الأوعية الدموية، والهياكل البيولوجية ثلاثية الأبعاد ذات الصلة بالتشريح (كما توضح الصور أدناه).
يُعدّ استخدام استراتيجيات تكميلية، مثل أنظمة التروية الديناميكية للزراعة المشتركة، أمرًا بالغ الأهمية لضمان نضج وتكوين الأنسجة المطبوعة حيويًا. ورغم إمكانية تصنيع أنسجة أو أعضاء بحجم الإنسان، والتي قد تنضج لتصبح أنسجة وعائية ووظيفية جزئيًا، إلا أن الصناعة لا تزال متأخرة في مجال الطباعة الحيوية للأنسجة أو الأعضاء البشرية المتخصصة، وذلك بسبب تعقيد المصفوفة خارج الخلوية (ECM) الخاصة بكل نسيج، وعملية نضج الأنسجة، فضلًا عن نقص بيئات الزراعة المشتركة المناسبة لدعم أنواع متعددة من الخلايا، والحاجة إلى مزيد من تهيئة الأنسجة قبل الزرع.
"على الرغم من أن الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد لا تزال في مراحلها الأولى، إلا أن التقدم الملحوظ الذي حققته في السنوات الأخيرة يُشير إلى إمكانية إنتاج أعضاء وظيفية في المختبر. ومع ذلك، ولتوسيع آفاق الطب، يجب علينا التغلب على التحديات التقنية لتصنيع الأنسجة. فبعض الأحبار الحيوية لا تُلبي الاحتياجات المطلوبة، كما أن تحسين عملية نضج الأنسجة أمر بالغ الأهمية. وهذا سيؤثر بشكل كبير على حياة المرضى، الذين قد يعتمد الكثير منهم على مستقبل الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد"، هذا ما قاله البروفيسور تشوا تشي كاي، المؤلف الرئيسي للدراسة.
إضافات JSتتطور خدمة الطباعة ثلاثية الأبعاد لدينا باستمرار، لتصل إلى مستوى متقدم في المجال الطبي، وتلبي احتياجات المرضى والباحثين العلميين. كما تُستخدم نماذجنا الطبية المطبوعة ثلاثية الأبعاد ومنتجاتنا النهائية على نطاق واسع في تطبيقات خارجية. نرحب بكم ونتطلع إلى خدمتكم.
