الطباعة ثلاثية الأبعاد هي تقنية تتيح صنع أشكال متعددة بسرعة هائلة. إنه لأمر جيد جدا للنماذج الأولية وصنع أشياء فريدة لا يمكن تصنيعها بكميات كبيرة. من بين هذه الأشياء يمكن أن يتم طباعة الأشياء المستخدمة طبيًا لزراعتها في أجسام المرضى.
ولأن أجسامنا لا تقبل أي مادة أن تزرع فيها فقد طور علماء من جامعة برمنجهام تقنية يمكن استخدامها لطباعة مواد ملائمة لزراعتها في الإنسان وهي مواد رخوة مثل المواد الهلامية والكولاجين.
تعد الطابعات ثلاثية الأبعاد جيدة جدًا مع العديد من المواد، بما في ذلك المعادن (مثل التيتانيوم والألومنيوم والصلب) والبلاستيك وحتى الخرسانة. ومع ذلك ، فإن استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد للمواد اللينة أو الرخوة يمثل تحديًا كبيرًا.
المشكلة هي أن الجسم اللين إذا تركته سوف يتغير شكله بفعل الجاذبية ويتشوه. إذا حدث هذا أثناء عملية الطباعة، فسيكون المنتج غير دقيق للغاية ربما غير قابل للاستخدام. الهياكل غير المدعومة بدعامات صلبة ليست صديقة لتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد، لكن العلماء يعتقدون الآن أنهم يعرفون كيفية حل ذلك.
لقد طوروا تقنية تصنيع المواد المضافة الداعمة، والتي تستخدم هيدروجيل يتكون من بوليمر حيث يمكن حقن مواد لينة مختلفة في هذه المادة، وخلق هيكل ثلاثي الأبعاد.
تتميز مواد الهيدروجيل بخصائص تمنحها القدرة على إعادة تشكيل الأجزاء التالفة منها وتوفر هيكلًا مناسبًا للجسم اللين، مما يجعل الطباعة باستخدام مواد طباعة ثلاثية الأبعاد غير تقليدية ممكنة، وذلك مثل المواد الهلامية والكولاجين. يقول العلماء أن هذه التقنية تتيح الدقة القصوى، لأن الجسم الذي تتم طباعته لا يمكن أن يرتخي أو يتشوه.
يحتوي الهيدروجيل الذي قمنا بتصميمه على بعض الخصائص المثيرة حقًا والتي تتيح لنا طباعة مواد رخوة بتفاصيل دقيقة جدًا لديها إمكانات هائلة لإنتاج مواد حيوية بديلة مثل صمامات القلب أو الأوعية الدموية، أو لإنتاج سدادات متوافقة حيوياً، والتي يمكن استخدامها لعلاج تلف العظام والغضاريف.
خصائص الشفاء الذاتي للهيدروجيل أو إصلاح التلف هو ما يجعلها مثالية لهذا التطبيق. يمكن فصل الجزيئات، ولفها، ولكن لا تزال تحافظ على الشكل الأصلي، بغض النظر عن ما تفعله الطابعة به.
سيستغرق الأمر بعض الوقت حتى يتم إدخال هذا التكنولوجيا حيز الإستخدام على البشر. ومع ذلك يتوقع الباحثون أنه في المستقبل القريب، يمكن أن يكون لدى كل مستشفى طابعة ثلاثية الأبعاد، تستخدم لصنع الغرسات الطبية. أو بدلاً من ذلك، يمكن أن تشارك العديد من المستشفيات بمركز طباعة ثلاثي الأبعاد مركزي يمكنها من تصنيع الغرسات الطبية التي تحتاجها.
