فهرست مطالب
چاپگر زیستی MEDS با فناوری لیزر و میدان مغناطیسی میتواند بدون جراحی، بافتهای آسیبدیده داخلی را ترمیم کند.
به گزارش تکناک، درمان زخمهای داخلی دستگاه گوارش همچنان یکی از بزرگترین چالشهای پزشکی است. زخمها، خونریزیها و آسیبهای بافت نرم اغلب با جراحی، درمان میشوند؛ روشی دردناک و پرخطر که همیشه هم باعث بهبودی دائمی نمیشود. هرچند ابزارهای غیرتهاجمی در حال توسعه هستند، اما بیشتر آنها هنوز به تجهیزات حجیم یا بیهوشی نیاز دارند، که استفاده از آنها را برای اندامهای داخلی محدود میکند.
اکنون تیمی پژوهشی از دانشکده مهندسی EPFL راهی برای حل این مشکل پیدا کرده باشد. آنها دستگاهی بلعیدنی طراحی کردهاند که میتواند مواد زنده را به طور مستقیم روی بافتهای آسیبدیده درون بدن چاپ کند. این چاپگر زیستی که «سامانه رسوبگذاری درونمجاری مغناطیسی» یا MEDS نام دارد، با ترکیب چاپ زیستی و کپسولهای هدایتشونده مغناطیسی، امکان ترمیم زخمهای داخلی را بدون نیاز به جراحی فراهم میکند. دکتر ویوک سوبرامانیان، سرپرست این پروژه گفت: «با ترکیب اصول چاپگرهای زیستی در محل با فناوری آزادسازی دارو در کپسولهای هوشمند، میتوانیم نوعی ابزار تازه را متصور شویم، که چاپگر زیستی در ابعاد یک قرص بلعیدنی است.»
چاپگر زیستی MEDS چگونه کار میکند؟
چاپگر MEDS درست مانند یک قلم اما در مقیاسی بسیار کوچکتر کار میکند. این دستگاه، کپسول محفظهای کوچک از «جوهر زیستی» درون خود دارد و با استفاده از سامانهای فنردار، هنگام فعال شدن، جوهر را خارج میکند. جوهر زیستی در واقع ژلی زنده است که از پلیمرهای زیستسازگار ساخته شده و بهگونهای طراحی شده است تا بستری برای رشد سلولهای جدید فراهم کند. برخلاف چاپگرهای زیستی جراحی که به دستگاههای بزرگ یا بازوهای رباتیکی در کنار بیمار نیاز دارند، MEDS هیچ بخش الکترونیکی ندارد. این چاپگر زیستی با تابش لیزر مادون قرمز از بیرون بدن فعال میشود؛ نوری که بدون خطر از بافتهای بدن عبور میکند و مکانیزم فنری آن را به حرکت درمیآورد.
پس از فعال شدن، یک آهنربای خارجی که روی بازوی رباتیکی نصب شده است، کپسول را با دقت بالا هدایت میکند و آن را مانند دسته بازی به سمت محل هدف میبرد. این طراحی به پزشکان اجازه میدهد بدون نیاز به جراحی یا برش، جوهر زیستی را دقیقا در نقطه مورد نظر تزریق کنند. این فناوری، دقت چاپ زیستی مدرن را با سادگی ابزارهای پزشکی بلعیدنی ترکیب کرده است. تیم EPFL ابتدا این کپسول را روی بافت مصنوعی معده آزمایش کرد و توانست زخمهای شبیهسازیشده در اندازههای مختلف را ترمیم کند و خونریزی مصنوعی را نیز بند بیاورد.
نتایج موفق این آزمایشها، پژوهشگران را به انجام تستهای مختلف در مرکز تحقیقات حیوانی در آمریکا ترغیب کرد. در آن آزمایشها، چاپگر MEDS توانست جوهر زیستی را در دستگاه گوارش خرگوشها تزریق کند. حرکت کپسول با استفاده از فلوروسکوپی اشعه ایکس ردیابی شد و پژوهشگران تأیید کردند که میتوان آن را با ایمنی کامل هدایت و بازیابی کرد. این مطالعه نشان داد که چنین سامانهای میتواند امکان ترمیم دقیق و کمتهاجمی درون موجودات زنده را فراهم کند. علاوه بر این، جوهر زیستی چاپشده میتواند بستری درمانی برای ترمیم زخمها نیز باشد.
سانجی مانوهران، دانشجوی دکترای پروژه بیان کرد: «در آزمایشهای کنترلشده ما، جوهر زیستی حاوی سلولها بیش از ۱۶ روز پایداری ساختاری خود را حفظ کرد؛ این نشان میدهد که میتواند مثل یک ریززیستراکتور عمل و عوامل رشد را آزاد کند تا سلولهای جدید برای ترمیم زخم جذب شوند.»
راهی تازه به سوی سلامتی
اگر آزمایشهای آینده، ایمنی و اثربخشی این فناوری را تأیید کنند، این چاپگر زیستی میتواند تعریف درمان زخمها و آسیبهای داخلی را برای همیشه دگرگون سازد. در چشماندازی نهچندان دور، شاید بهجای تیغ جراحی و اتاق عمل، تنها یک کپسول کوچک کافی باشد؛ قرصی که بلعیده میشود، تا عمق بدن میرود و بافتی تازه را درست روی زخم میسازد. این دستاورد، گامی بلند به سوی آیندهای است که در آن، ترمیم بدن از درون و با دقتی بیسابقه، بیدرد و بیبرش انجام میشود.
گزارش کامل این مطالعه در مجله Advanced Science به چاپ رسیده است.
