پژوهشگران آلمانی، نوعی چاپگر سه‌بعدی ابداع کرده‌اند که می‌تواند سریع‌تر و دقیق‌تر از چاپگرهای سه‌بعدی دیگر عمل کند.
به گزارش چاپ و نشر آنلاین به نقل از ایسنا ، استفاده از چاپگرهای سه‌بعدی در مقیاس میلی‌متر و بزرگتر از آن، در فرآیندهای تولیدی و صنایع رو به افزایش است اما برخی از کارها، به چاپ دقیق در مقیاس میکرومتر و با سرعت بالاتر نیاز دارند.
پژوهشگران “موسسه فناوری کارلسروهه”(KIT) آلمان، سیستمی ابداع کرده‌اند که می‌تواند اشیایی در ابعاد سانتی‌متر را با دقت و سرعت و همراه با جزئیات چاپ کند.
پژوهشگران برای نشان دادن سرعت و قابلیت اطمینان سیستم خود، یک ساختار مشبک در ابعاد ۶۰ میلی‌متر مربع را با جزئیات و در مقیاس میکرومتر چاپ کردند. نتیجه کار آنها، بیش از ۳۰۰ میلیارد واکسل را در بر داشت. واکسل، کوچکترین جزء ساختاری یک تصویر سه‌بعدی است.
“مارتین وگنر”(Martin Wegener)، استاد موسسه فناوری کارلسروهه گفت: به رکورد بسیار بالایی در زمینه چاپ سه‌بعدی دست یافته‌ایم که رکورد جدیدی در جهان است.
“وینسنت هان”(Vincent Hahn)، نویسنده ارشد این پژوهش گفت: نقاط کانونی، با نازل‌های موجود در چاپگرهای جوهرافشان مطابقت دارند. تفاوت آنها در این است که در سه بعد کار می‌کنند.
در این نوع از چاپ سه‌بعدی، پرتو لیزر به شیوه‌ای کنترل شده از میان یک لاک نوری می‌گذرد. با استفاده از این روش، می‌توان ساختارهای بسیار دقیق را برای کاربرد در حوزه‌های گوناگون از جمله نورشناسی، فوتونیک، علم مواد، زیست‌فناوری و یا مهندسی ایمن تولید کرد.
با هر پرتو لیزر معمولا چند صد هزار واکسل در هر ثانیه تولید می‌شوند. در نتیجه سرعت کار تقریبا صد برابر کمتر از سرعت چاپگرهای جوهرافشان است و به همین دلیل، تاکنون مانع بسیاری از کاربردها بوده است. این گروه پژوهشی قصد دارند به پژوهش و توسعه فناوری خود ادامه دهند.
هان افزود: توسعه این فناوری موجب می‌شود تا چاپگرهای سه‌بعدی، نه تنها برای چاپ یک صفحه بلکه برای چاپ حجم بالاتری از صفحات به کار بروند. رسیدن به این هدف، نیازمند پیشرفت در حوزه شیمی از جمله لاک‌های نوری حساس خواهد بود.
توسعه چاپگر زیستی برای درمان سوختگی‌های شدید
یک تیم از پژوهشگران “دانشگاه تورنتو” کانادا اخیرا موفق به توسعه چاپگر ۳ بعدی پوست شده‌اند که با چاپ سلول‌های جدید پوست بطور مستقیم روی جراحت، سوختگی‌های شدید را درمان می‌کند.
اگرچه این سیستم جدید در مراحل اولیه توسعه است، اما در نهایت ممکن است راهی برای معالجه بیمارانی که جراحات سوختگی آنها بیش از حد گسترده و شدید است فراهم کند و جایگزینی خوب برای عمل جراحی پرهزینه پیوند پوست شود.
پیوند پوست یا گرافت پوستی(Skin grafting) مدلی از جراحی پیوند بوده که بر روی منطقه‌ای از پوست که بر اثر عواملی فاقد بافت طبیعی شده، انجام می‌گیرد.
پروفسور “الکس گونثر”(Axel Günther) از “دانشگاه تورنتو” گفت: پیوند پوست، در جایی که بافت آسیب دیده برداشته شده و با پوست گرفته شده از ناحیه دیگری از بدن بیمار جایگزین شود، یک روش درمانی استاندارد برای سوختگی‌های جدی است. با این وجود، در مواردی که بیمار دچار سوختگی شدید با عمق زیاد است که در آن هر دو لایه فوقانی و تحتانی پوست از بین رفته است همیشه پوست سالم به اندازه کافی برای استفاده باقی نمی‌ماند.
در حالی که گزینه‌های دیگری از جمله داربست‌هایی با استفاده از کلاژن گاوی یا جایگزین‌های مهندسی شده پوست که در شرایط آزمایشگاهی رشد کرده‌اند نیز وجود دارد اما هیچ کدام ایده آل نیستند. داربست‌های کلاژن، برای بهبودی کامل به بافت‌ها و سلول‌های اطراف زخم متکی هستند، در حالی که جایگزین‌های پوستی درون‌کشتگاهی می‌توانند هفته‌ها طول بکشد تا بازسازی شوند و وقتی که منطقه سوختگی گسترده باشد به سختی می‌توان آن را بر روی پوست بیمار قرار داد.
برای برطرف کردن این چالش‌ها، پژوهشگران کانادایی یک دستگاه طراحی کرده تا ورق‌های پیش ساز را مستقیماً روی زخم‌هایی با هر اندازه، شکل یا توپوگرافی قرار می‌دهد. این ماده از جوهر زیستی مبتنی بر فیبرین توسط سلول‌های استرومایی مزانشیمی(MSC) تزریق شده که از رشد سلول‌های موضعی حمایت می‌کنند و در پاسخ ایمنی بدن کمک می‌کنند، استفاده می‌کند. این ماده مستقیماً روی زخم غلتک نرم دستگاه چاپ می‌شود.
فیبرین رشته‌هایی پلاتینی هستند که هنگام انعقاد خون در بدن از فیبرینوژن ایجاد می‌شوند و با ایجاد شبکه تور مانند نقش مهمی در تشکیل لخته خون دارند.
دکتر “مارک جشکه”(Marc Jeschke) مدیر پزشکی “مرکز رز تیلی برن”(Ross Tilley Burn Centre) در مرکز علوم سلامت “سانی بروک”(Sunnybrook) در تورنتو، اظهار داشت: به طور کلی، سطح زخم‌هایی که ما این دستگاه را برای آنها طراحی کردیم صاف نیستند. مهمترین مزیت دستگاه این است که می‌تواند یک لایه جوهر زیستی را به طور یکنواخت بر روی سطوح ناصاف قرار دهد.
در این مطالعه ما توسط این دستگاه آزمایشی را بر روی خوک‌ها انجام دادیم و پس از آن مشاهده کردیم که زخم‌های تحت درمان با سلول‌های استرومایی مزانشیمی در مقایسه با زخم‌های درمان نشده و آنهایی که با داربست کلاژن درمان شده بودند بسیار متفاوت بود و زخم‌های تحت درمان با سلول‌های استرومایی مزانشیمی بسیار خوب بهبود یافته بودند.
یافته‌های این مطالعه در مجله “Biofabrication” منتشر شد.
بیشتر بخوانید:
کمیته تخلفات چاپخانه ها دست به کار شدند
