اخبار دنیای فناوری‌های نوین؛
طراحی و تولید انسان با پرینتر سه‌بعدی در آینده شدنی است؟!
همگی کم و بیش با تکنولوژی پرینت ۳ بعدی و پرینترهای آن آشنا هستیم. امروزه خیلی از چیزهای اطرافمان را می‌شود با این تکنولوژی ساخت. از مجسمه گرفته تا هفت تیر و از مدل‌های ساختمانی گرفته تا حتی پیتزا!
به گزارش دریچه فناوری اطلاعات باشگاه خبرنگاران؛ اما آیا ممکن است روزی فرا برسد که بتوان جسم بشر را به طور کامل با این پرینترها و این تکنولوژی پرینت کرد یا خیر؟ جواب این سوال و همچنین چگونگی و نحوه پرینت را در این گزارش به شما ارائه خواهیم داد.
در ابتدا با مقاله بیوپرینت (BioPrinting) شروع می‌کنیم؛ در حقیقت روند پرینت کردن اجزای یک بدن را بیوپرینتینگ می‌نامند. در این زمینه، روند کار بدین صورت است که سلولی از فرد داوطلب گرفته شده و در محیط کشت قرار می‌گیرد و پس از رشد سلول‌ها به تعداد کافی آنها را در کارتریج پرینتر قرار می‌دهند.
مابقی پروسه همانند تمامی پرینت‌های دیگر است؛ لایه به لایه پرینت انجام می‌شود و در کنار آنها از آب ژل مانند یا ترکیبات شکری استفاده می‌شود. از اینها به عنوان موادی برای شکل دادن به اجزای پرینت شده استفاده می‌شود.
بعد از پرینت اولیه، سلول‌ها به یکدیگر می‌پیوندند و و حفره‌ها را پر می‌کنند و باعث شکل گیری ساختار اصلی می‌شوند. زمانی که کشت و رشد عضو تمام شد، آماده سازی‌ها برای انجام آزمایش‌ها انجام می‌شود. برای این عضو پرینت شده دو اتفاق می‌افتد:
در آزمایشگاه مورد آزمایش و بررسی قرار می‌گیرد یا آن را به بدن دیگر پیوند می‌زنند که عموما اهدا کننده سلول پیوند پذیرای عضو می‌گردد. یکی از بزرگترین محاسن این سیستم در برابر سیستم اهدای عضو معمولی، در منشاء آنها است. جایی که منشاء عضو در سیستم استاندارد فردی با گروه خونی مشابه است. در حالی که در بیوپرینتینگ سلول خود فرد برای ایجاد عضو استفاده می‌شود و این به معنا آن است که شانس پس زدن عضو پیوندی را کم می‌کند.
زیرا در پیوند عادی ممکن است بدن حتی عضو پیوندی را نشناسد (دقیقا اتفاقی که برای کامپیوتر ممکن است رخ دهد؛ یعنی قطعه سخت افزاری را نمی‌شناسد) و حتی پس از پیوند ممکن است عوارض جانبی خطرناکی رخ دهد. اما در سیستم بیوپرینتینگ از این مشکلات دیده نمی‌شود. این تکنیک بسیار جذاب و اغوا کننده است. اما چند سوال وجود دارد که باید به آنها پاسخ داد.
۱- با این سیستم دقیقا چه چیزهایی پرینت می‌شود؟!
با این نوع از چاپ می‌توان سلول‌های خونی، استخوان، قلب، پوست، رگ‌های خونی و... را ساخت. البته تمامی این موارد با موفقیت کامل توسط این سیستم ساخته شده‌اند. دانشمندان در چین موفق شده‌اند کلیه‌ای را با این سیستم بسازند که تا ۴ ماه کار می‌کرده است. اما دانشمندان چشم به افق‌های دورتر بسته‌اند و به این پیشرفت‌های خود زیاد نمی‌بالند و از خود متوقع پیشرفت‌های بیشتری هستند. اما هنوز این تکنولوژی جای زیادی برای پیشرفت دارد و کامل نیست. با تکنولوژی کنونی چاپ یک کبد ۱۰ روز به طول می‌انجامد.
۲- کاربردهای مناسب این تکنولوژی در حال حاضر چیست؟!
با اینکه شاید فکر کنید هم اکنون نیز می‌توان یک بدن انسان را چاپ کرد اما اینگونه نیست. دکتر استوارت ویلیامز و تیم تحقیقاتی او در دانشگاه لویسویل آمریکا برای ما توضیح می‌دهد: به طور مثال یک قلب بیو مصنوعی (bioficial) که می‌توان از مواد اولیه طبیعی و مصنوعی که با هم ترکیب شده‌اند، بهترین گزینه برای افرادی هستند که از نارسایی‌های قلبی رنج می‌برند و شرایط و موارد لازم برای پیوند مرسوم قلبی را ندارند، همانند کودکان مناسب است. وی همچنین پیش بینی کرد که تیم وی می‌توانند در طی ۳ الی ۵ روز یک قلب بیومصنوعی را سرهم کنند. او در ادامه اضافه می‌کند: این کار به مثال یک هواپیما است. هواپیما با اسمبل کردن قطعات مختلف درست می‌شود. کار ما نیز کاملا شبیه اینکار است.
۳- هم اکنون می‌توان یک انسان کامل را پرینت کرد یا خیر؟!
قضیه پرینت یک عضو با پرینت یک انسان یکسان نیست. در حقیقت کار پرینت انسان بسیار سخت‌تر از پرینت یک عضو است. شما با ۵۰ سی سی چربی می‌توانید رگ‌های خونی را درست کنید. اما برای پرینت یک بدن کامل نیاز به مقدار عظیمی مواد اولیه شامل آب، چربی، سلول‌های بنیادین و... دارید اما اینها کافی نیستند. تازه به خودی خود اینها کافی نیستند و شما نیاز به یک برنامه و نقشه برای پرینت صحیح دارید. با یک سرکشی سریع در تصویر می‌توان فهمید که بدن انسان همانند یک سیستم پیچیده و پیشرفته است که هزاران قطعه کوچک و بزرگ در جای خود قرار گرفته‌اند تا بدن دقیق و درست کار کند.
۴- پس کی می‌توان یک انسان را پرینت کرد؟!
جواب این سوال کمی سخت است. علم زیست شناسی و کالبد شناسی هنوز راه زیادی را باید طی کند و پیشرفت‌های بزرگی را حاصل کند. همچنین باید خاطر نشان کرد که سیستم پرینت سه بعدی اعضا در مراحل اولیه است و نمی‌توان روی آن مانورهای این چنینی داد. هنوز به زمان و کشف اسرار باقی مانده بدن نیاز داریم. اما اگر روزی بتوان اینکار را انجام داد به طور حتم هیچ کدام از ما و نسل ما زنده نخواهد بود.
نظر شما چیست؟ آیا این تکنولوژی کاربردی است یا زاییده تخیلات ماست و داریم تخیلاتمان را به حقیقت تبدیل می‌کنیم؟ آیا می‌شود روزی بتوان بدون منتظر شدن در صف انتظار، عضو معیوب خود را با عضوی تازه تعویض کنیم؟
منبع: Netring
در ابتدا با مقاله بیوپرینت (BioPrinting) شروع می‌کنیم؛ در حقیقت روند پرینت کردن اجزای یک بدن را بیوپرینتینگ می‌نامند. در این زمینه، روند کار بدین صورت است که سلولی از فرد داوطلب گرفته شده و در محیط کشت قرار می‌گیرد و پس از رشد سلول‌ها به تعداد کافی آنها را در کارتریج پرینتر قرار می‌دهند.
مابقی پروسه همانند تمامی پرینت‌های دیگر است؛ لایه به لایه پرینت انجام می‌شود و در کنار آنها از آب ژل مانند یا ترکیبات شکری استفاده می‌شود. از اینها به عنوان موادی برای شکل دادن به اجزای پرینت شده استفاده می‌شود.
بعد از پرینت اولیه، سلول‌ها به یکدیگر می‌پیوندند و و حفره‌ها را پر می‌کنند و باعث شکل گیری ساختار اصلی می‌شوند. زمانی که کشت و رشد عضو تمام شد، آماده سازی‌ها برای انجام آزمایش‌ها انجام می‌شود. برای این عضو پرینت شده دو اتفاق می‌افتد:
در آزمایشگاه مورد آزمایش و بررسی قرار می‌گیرد یا آن را به بدن دیگر پیوند می‌زنند که عموما اهدا کننده سلول پیوند پذیرای عضو می‌گردد. یکی از بزرگترین محاسن این سیستم در برابر سیستم اهدای عضو معمولی، در منشاء آنها است. جایی که منشاء عضو در سیستم استاندارد فردی با گروه خونی مشابه است. در حالی که در بیوپرینتینگ سلول خود فرد برای ایجاد عضو استفاده می‌شود و این به معنا آن است که شانس پس زدن عضو پیوندی را کم می‌کند.
زیرا در پیوند عادی ممکن است بدن حتی عضو پیوندی را نشناسد (دقیقا اتفاقی که برای کامپیوتر ممکن است رخ دهد؛ یعنی قطعه سخت افزاری را نمی‌شناسد) و حتی پس از پیوند ممکن است عوارض جانبی خطرناکی رخ دهد. اما در سیستم بیوپرینتینگ از این مشکلات دیده نمی‌شود. این تکنیک بسیار جذاب و اغوا کننده است. اما چند سوال وجود دارد که باید به آنها پاسخ داد.
۱- با این سیستم دقیقا چه چیزهایی پرینت می‌شود؟!
با این نوع از چاپ می‌توان سلول‌های خونی، استخوان، قلب، پوست، رگ‌های خونی و... را ساخت. البته تمامی این موارد با موفقیت کامل توسط این سیستم ساخته شده‌اند. دانشمندان در چین موفق شده‌اند کلیه‌ای را با این سیستم بسازند که تا ۴ ماه کار می‌کرده است. اما دانشمندان چشم به افق‌های دورتر بسته‌اند و به این پیشرفت‌های خود زیاد نمی‌بالند و از خود متوقع پیشرفت‌های بیشتری هستند. اما هنوز این تکنولوژی جای زیادی برای پیشرفت دارد و کامل نیست. با تکنولوژی کنونی چاپ یک کبد ۱۰ روز به طول می‌انجامد.
۲- کاربردهای مناسب این تکنولوژی در حال حاضر چیست؟!
با اینکه شاید فکر کنید هم اکنون نیز می‌توان یک بدن انسان را چاپ کرد اما اینگونه نیست. دکتر استوارت ویلیامز و تیم تحقیقاتی او در دانشگاه لویسویل آمریکا برای ما توضیح می‌دهد: به طور مثال یک قلب بیو مصنوعی (bioficial) که می‌توان از مواد اولیه طبیعی و مصنوعی که با هم ترکیب شده‌اند، بهترین گزینه برای افرادی هستند که از نارسایی‌های قلبی رنج می‌برند و شرایط و موارد لازم برای پیوند مرسوم قلبی را ندارند، همانند کودکان مناسب است. وی همچنین پیش بینی کرد که تیم وی می‌توانند در طی ۳ الی ۵ روز یک قلب بیومصنوعی را سرهم کنند. او در ادامه اضافه می‌کند: این کار به مثال یک هواپیما است. هواپیما با اسمبل کردن قطعات مختلف درست می‌شود. کار ما نیز کاملا شبیه اینکار است.
۳- هم اکنون می‌توان یک انسان کامل را پرینت کرد یا خیر؟!
قضیه پرینت یک عضو با پرینت یک انسان یکسان نیست. در حقیقت کار پرینت انسان بسیار سخت‌تر از پرینت یک عضو است. شما با ۵۰ سی سی چربی می‌توانید رگ‌های خونی را درست کنید. اما برای پرینت یک بدن کامل نیاز به مقدار عظیمی مواد اولیه شامل آب، چربی، سلول‌های بنیادین و... دارید اما اینها کافی نیستند. تازه به خودی خود اینها کافی نیستند و شما نیاز به یک برنامه و نقشه برای پرینت صحیح دارید. با یک سرکشی سریع در تصویر می‌توان فهمید که بدن انسان همانند یک سیستم پیچیده و پیشرفته است که هزاران قطعه کوچک و بزرگ در جای خود قرار گرفته‌اند تا بدن دقیق و درست کار کند.
۴- پس کی می‌توان یک انسان را پرینت کرد؟!
جواب این سوال کمی سخت است. علم زیست شناسی و کالبد شناسی هنوز راه زیادی را باید طی کند و پیشرفت‌های بزرگی را حاصل کند. همچنین باید خاطر نشان کرد که سیستم پرینت سه بعدی اعضا در مراحل اولیه است و نمی‌توان روی آن مانورهای این چنینی داد. هنوز به زمان و کشف اسرار باقی مانده بدن نیاز داریم. اما اگر روزی بتوان اینکار را انجام داد به طور حتم هیچ کدام از ما و نسل ما زنده نخواهد بود.
نظر شما چیست؟ آیا این تکنولوژی کاربردی است یا زاییده تخیلات ماست و داریم تخیلاتمان را به حقیقت تبدیل می‌کنیم؟ آیا می‌شود روزی بتوان بدون منتظر شدن در صف انتظار، عضو معیوب خود را با عضوی تازه تعویض کنیم؟
منبع: Netring
