ترمیم همزمان استخوان و پوست آسیب‌دیده بوسیله چاپ ۳بعدی

پس از جراحي مغز باندپيچي حفره‌ي ايجاد شده در سر يکي از مشکلات است. سوراخي که درون جمجمه ايجاد شده نياز به استخوان جديدي دارد که يا از بخشي از بدن فرد برداشته مي‌شود و يا از بدن يک فرد اهدا کننده‌ فوت شده استفاده مي‌شود. پوست اين قسمت نيز بايد ترميم شود.

فناوري چاپ سه‌بعدي مي‌تواند کارآمد باشد. در طي سال‌هاي اخير دانشمندان از طريق "چاپ‌زيستي" سلول‌هاي زنده، بافت پوست، اندام‌ها و استخوان‌هاي بدن را ساخته‌اند. اما آسيب‌هايي که به چند نوع بافت وارد مي‌شود مي‌تواند مشکل‌ساز باشد بنابراين در مطالعه‌اي جديد گروه محققان ايالت پنسيلوانيا قصد دارند اين مشکل را حل کنند.

ابراهيم اوزبولات(Ibrahim Ozbolat) نويسنده‌ي اين مقاله مي‌گويد: هيچ روشي براي ترميم بافت‌هاي نرم و سخت به صورت همزمان وجود ندارد به همين دليل ما قصد داريم فناوري ايجاد کنيم که بخش آسيب ديده‌ را به طور همزمان ترميم کنيم.

انجام چنين کاري نيازمند جوهرهاي زيستي با مقاومت متنفاوت و همچنين دو روش مختلف چاپ‌زيستي است. بافت سخت با روش مبتني بر اکستروژن چاپ شد در حالي که در بافت نرم از روش قطره‌اي استفاده شد.

جوهري که براي بافت سخت استفاده شد داراي کلاژن، کيتوسان، هيدورکسي آپاتيت نانو و چند ترکيب ديگر بود اما بخش مهم آن سلول‌هاي بنيادي مزانشيمي بودند که به ترميم استخوان، غضروف و مغز استخوان کمک مي‌کنند و انواع مختلفي دارند.

اين جوهر هم‌دماي محيط است اما به سرعت به دماي بدن مي‌رسد. اين جوهر به صورت لايه‌لايه از فيبروژن و کلاژن و موادي که به رشد و پيوند عرضي کمک مي‌کنند ساخته مي‌شود.

در آزمايش‌هاي اوليه محققان ابتدا از اين ماده براي ترميم يک نوع از بافت به تنهايي استفاده کردند و سپس آن را روي دو بافت همزمان امتحان کردند و به‌وسيله‌ي آن حفره‌هايي در پوست و استخوان سر موش زنده را ترميم کردند. اين گروه ميان سلول‌هاي استخوان و پوست لايه‌اي قرار دادند تا سلول‌هاي پوست وارد استخوان نشود.

اين گروه اين فرايند را ۵۰ بار انجام دادند و دريافتند که زخم‌هاي بافت نرم طي چهار هفته به طور کامل ترميم مي‌شود. هنگامي که اين آزمايش تنها روي بافت استخوان انجام مي‌شد اين بافت در طول شش هفته ۸۰ درصد بهبود يافت اما با انجام آزمايش روي هر دو بافت استخوان و پوست اين ميزان به ۵۰ درصد در شش هفته رسيد.

اين گروه مي‌گويند، افزودن ترکيبات عروقي براي بهبود جريان خون مي‌تواند به ترميم بافت کمک کند. آن‌ها قصد دارند اين روش را روي حيوانات بزرگ‌تر آزمايش کنند.