محققان دانشکده مهندسی و علوم کاربردی هاروارد یک جوهر هیدروژل جدید حاوی الیاف ژلاتین تولید کرده اند و از آن برای چاپ سه بعدی حفره قلب استفاده کرده اند که تپش قلب انسان را شبیه سازی می کند.
به گزارش تکناک، فناوری پرینت سه بعدی در حال حاضر روش تولید ما را تغییر داده است. با گشودن دنیایی از امکانات بی حد و حصر، ما اکنون بزرگترین ساختمان پرینت سه بعدی در فلوریدا و حتی نسخه چاپ شده سه بعدی لامبورگینی آونتادور SV را داریم.
در زمینه پزشکی، دانشمندان در چند سال اخیر قطعاتی از ساختارهای قلب و حتی مدل‌های قلب انسان را با چاپ زیستی سه بعدی در اندازه کامل ساخته اند که تلاش بزرگی برای یافتن درمان‌های جدید برای بیماری‌های قلبی است که یکی از علل اصلی مرگ و میر در ایالات متحده به شمار می آید.
جوهر ژل تزریق شده با فیبر (FIG) به سلول‌های ماهیچه‌ای قلب که با فرایند چاپ سه‌بعدی ساخته شده‌اند این امکان را می‌دهد تا با هماهنگی ضربان خود را انجام دهند، درست مانند حفره قلب واقعی انسان.
هدف کوتاه مدت محققان کشف روش‌های درمانی جدید برای بیماری‌های قلبی است، در حالی که برنامه بلندمدت ساخت بافت‌های قابل کاشت می باشد.
الیاف اضافه شده به جوهر قابل چاپ
سوجی چوی، نویسنده اول مقاله، با توضیح اینکه چگونه فناوری پرینت سه بعدی تاکنون نتوانسته است به همسویی سلول‌های قلبی که مسئول انقباض قلب هستند، دست یابد، گفت: سایرین سعی کرده اند ساختارها و عملکردهای اندام را تکرار کنند تا ایمنی و اثر بخشی دارو به عنوان راهی برای پیش‌بینی آنچه ممکن است در محیط بالینی اتفاق بیفتد آزمایش کنند.
چوی اضافه کرد: جوهر FIG می تواند از طریق نازل چاپ جریان یابد، اما پس از چاپ ساختار، شکل سه بعدی خود را حفظ می کند. به دلیل این ویژگی‌ها، دریافتم که می‌توان ساختاری شبیه بطن و سایر اشکال پیچیده سه‌بعدی را بدون استفاده از مواد پشتیبانی اضافی یا چهارچوب چاپ کرد.
چوی توضیح می‌دهد که چالش‌برانگیزترین بخش این فرآیند، حفظ نسبت مطلوب بین الیاف و هیدروژل در جوهر بود. پس از رسیدن به این هدف، او تحریک الکتریکی را بر روی ساختارهای چاپ سه بعدی ساخته شده با جوهر FIG اعمال کرد که موج هماهنگی از انقباضات را ایجاد کرد.
چوی گفت: بسیار هیجان‌انگیز بود که ببینیم حفره به روشی مشابه بطن‌های قلب واقعی پمپاژ انجام می دهد. این تیم امیدوار است که از جوهر هیدروژل FIG برای ساخت دریچه های قلب نیز استفاده شود.
