رشد و جایگزینی بافت غضروف آسیب دیده با کمک فناوری چاپ ۴ بعدی همان چیزی است که اخیرا یک گروه از محققان "موسسه لایب‌نیتس برای مواد تعاملی" و "دانشگاه فنی آخن" در تلاش برای دستیابی آن هستند.
به گزارش ایسنا و به نقل از آی او، محققان اخیرا اظهار کرده‌اند جوهر زیستی می‌تواند جایگزین غضروف انسان شود و در همین راستا نیز در حال انجام کارهایی برای اثبات این موضوع هستند. محققان دانشگاه فنی آخن برای توسعه جوهر زیستی که بتواند جایگزین غضروف انسان شود یک کمک مالی پنج ساله به مبلغ حدود ۱۰ میلیون یورو از بنیاد ورنر زیمنس(Werner Siemens Foundation) دریافت خواهند کرد تا طی پروژه "TriggerINK"(یک جوهر زیستی با مواد خاص) را توسعه دهند.
بدن انسان از تعداد بی‌شماری بافت با ساختارهای متفاوت و گاهی بسیار پیچیده تشکیل شده است. اگر این بافت‌ها آسیب ببینند، علم پزشکی در بازگرداندن عملکرد آنها با چالش‌های بزرگی مواجه می‌شود. اگرچه روش‌هایی برای ترمیم غضروف در زانو وجود دارد، اما چنین راه‌هایی به راه حلی طولانی مدت برای جایگزینی بافت آسیب دیده و بازیابی عملکرد آن منجر نمی‌شود.
هدف محققان این مطالعه توسعه یک فناوری جایگزین برای جایگزینی بافت است. "لارا د لاپورت"، "استفان هچ"، "آندریاس هرمان" و "ماتیاس وسلینگ" از محققان این مطالعه بودند. طی این پروژه که TriggerINK نام دارد از اصل نوآورانه چاپ ۴ بعدی استفاده می‌شود که برای آن نیز یک جوهر زیستی ویژه در حال طراحی است.
چاپ ۴ بعدی فناوری توسعه یافته چاپ سه بعدی است. در چاپ سه بعدی استاندارد، لایه به لایه یک ماده اغلب روی هم قرار می‌گیرد و ساختاری سه بعدی همانند یک مکعب ایجاد می‌کند. فاکتور اضافی که نام این فناوری را به چاپ چهار بعدی تغییر می‌دهد "زمان" است.
محققان گفتند: ما اجزای خاصی را در جوهر ترکیب می‌کنیم که در زمان‌های بسیار خاص به محرک‌های خارجی واکنش نشان می‌دهند. به عنوان مثال هنگام ماندن در مکعب، حرکت مواد چاپ شده با نور امکانپذیر است و اجزای زیست فعال می‌توانند در صورت تقاضا با امواج فراصوت آزاد شوند.
محققان این مطالعه اکنون قصد دارند از TriggerINK برای ایجاد روش جدیدی برای جایگزینی بافت آسیب دیده بدن استفاده کنند و آن چاپ ساختارهای ۴ بعدی در زخم است.
برای آزمایش این فناوری، محققان غضروف مفصل زانو را انتخاب کردند.
محققان اظهار کردند: ما در زمینه رشد مجدد بافت سالم در مناطق آسیب دیده با چالش‌های مختلفی روبرو هستیم. به عنوان مثال، ماده چاپ شده باید ساختار بسیار خاصی داشته باشد که با نمونه طبیعی خود قابل مقایسه باشد.
ایده TriggerINK شامل مراحلی است که در طول فرآیند چاپ به آرامی در یکدیگر قرار می‌گیرند. در این فرآیند، ویژگی‌های مختلفی از جوهر زیستی آشکار می‌شود. محققان برای توسعه این جوهر زیستی از یک فناوری به نام "ANISOGEL" که توسط "لارا د لاپورت" برای رشد هدایت شده سلول‌های عصبی توسعه داده، استفاده خواهند کرد. علاوه بر این، جوهر زیستی حاوی فاکتورهای رشد محصور شده و عوامل تعدیل کننده ایمنی خواهد بود. پروفسور آندریاس هرمان گفت: این فاکتورها می‌توانند در صورت نیاز توسط امواج فراصوت آزاد شوند و در کل برای حمایت از روند بهبودی در نظر گرفته شده‌اند.