شنبه, ۰۵ مهر ۱۳۹۳
۱۰:۵۴
۲۸
تکنولوژی جدید پرینترهای سه‌بعدی برای تحقق یک رویای دیرینه انسان مدرن طراحی شده است.
امروز سیطره این پرینترهای سه بعدی تا آنجا گسترده شده است که می‌توان از یک لنز پرینت و با آن عکس گرفت یا نقاشی‌های تخیلی بچه‌ها را به نمونه‌های واقعی سه بعدی تبدیل کرد و یا به ازای پرداخت ناچیز به یک شرکت ژاپنی جسم سه بعدی جنین به دنیا نیامده‌تان را برای خود داشته باشید.
با ورود پرینترهای سه بعدی به عرصه علوم پزشکی، پزشکان راه آسان‌تری برای آموزش آناتومی انسان دارند و علاوه بر آن برای اینکه تمرینات جراحی را در دنیای حقیقی انجام دهند دیگر نیازی به شکافتن جسد انسانها نیست.
از زمانی که پرینترهای سه‌بعدی توانستند اعضای بدن انسان را پرینت گرفته و برای نمایش در ابعاد سه گانه در کلاس‌ها آماده کنند جراحان نیز می‌توانند پیش از اینکه بیمار را زیر تیغ جراحی بگذارند، چاقویشان را روی نمونه‌های سه بعدی قرار دهند و جراحی را روی مدل انجام داده و از نتیجه آن مطمئن شوند.
غول‌های تکنولوژی جدید از کجا وارد دنیای امروزی شدند؟
آنچه با نام پرینت کردن سه‌بعدی شناخته می‌شود، به فرایندی اطلاق می‌شود که طی آن با استفاده از مواد خام، از یک مدل دیجیتالی یک شی سه بعدی قابل لمس ساخته می‌شود.
اولین پرینتر سه بعدی را چاک هال در سال 1984 معرفی کرد که دارای ویژگی‌هایی است که در پرینترهای سه بعدی امروزی نیز دیده می‌شود.
اگرچه پرینترهای سه بعدی اولیه چنان گران قیمت بود که برای ورود به فروشگاه‌ها و بازار تکنولوژی مناسب نبودند اما با ورود به قرن بیست و یکم چنان قیمت این پرینترها کاهش پیدا کرد که تکنولوژی تازه توانست راه خود را به عمومی ترین بازارها باز کند.
قیمت پرینترهای سه بعدی از سال 2010 تا 2013 تنها طی سه سال از 20 هزار دلار به 1000 دلار افت داشت و این روزها نیز می‌توان پرینترهایی را پیدا کرد که حتی قیمتی پایین‌تر از 500 دلار دارند و همین امر موجب شد که هر ساله پرینترهای سه بعدی جای بیشتری را در سبد تکنولوژی مصرف‌کننده‌های عادی برای خود باز کنند.
معماری، طراحی صنعتی، طراحی خودرو، صنایع هوایی، صنایع دفاع و مهندسی از جمله حوزه‌هایی است که از تغییرات ناشی از ورود تکنولوژی پرینترهای سه بعدی بی‌نصیب نمانده است. از سوی دیگر با افزایش محبوبیت این دستاورد در بین مشتریان عامی‌تر تکنولوژی، پرینترهای سه بعدی توانستند راه خود را تا بازار تکنولوژی‌های پزشکی و دندان پزشکی، مد، کفش، جواهرات و عینک نیز باز کنند تا آنجا که امروز شاید تصور پرینت گرفتن غذا از سایت یک رستوران برای یک شب مهمانی دیگر رویایی غیر قابل تصور نباشد.
هرچه تکنولوژی پیشرفت‌های بیشتری را تجربه می‌کند انتظار می‌رود که کاربردهای عملی‌تری را برای مشتریانش به ارمغان بیاورد، همانطور که پس از پیشرفت تکنولوژی پرینترهای سه بعدی امروزه محصولات مرتبط دیگری سنسورها و اسکنرهای سه بعدی قابلیت‌های این محصول را بی حد و مرز کرده است.
به تازگی ناسا در جهت ساخت بخش‌هایی از موشک با استفاده از پرینتر سه بعدی تلاش‌هایی کرده است و به این فکر افتاده که با استفاده از این تکنولوژی برخی موجودات زنده را به فضا و سایر سیاره‌ها طراحی کرده و بفرستد.
اما در میان تمام امکانات مفیدی که پرینترهای سه بعدی هر روزه در اختیار ما قرار می‌دهند، کاربرد این فناوری برای حفظ جان انسانها جایگاه ویژه‌ای دارد. پرینترهایی که وظیفه حفظ جان انسانها با پرینت گرفتن از اعضای بدن را برعهده دارند با نام بیوپرینتر شناخته می‌شوند.
بیوپرینترهای اولیه نه تنها قیمت زیادی نداشتند بلکه شباهت زیادی نیز به پرینترهای صفحه‌ای ارزان داشتند. این پرینترها از قابلیت چاپ سه بعدی بی بهره بودند. در سال 2000 در حالیکه پیش از آن دانشمندان توانسته بودند به منظور مطالعه برخی آزمایشات ژنی، با استفاده از پرینترهای جوهری بخش‌هایی از DNA انسان را بازآفرینی کنند؛ توماس بولاند، یک مهندس پزشکی به این فکر افتاد که اگر یک پرینتر جوهری می‌توانند از DNA پرینت بگیرد پس یک وسیله مشابه نیز باید بتواند سایر اعضای بدن را پرینت کند.
حاصل تلاش مستمر بولاند طی سه سال باعث شد این دانشمند در سال 2003 بتواند امتیاز اولین دستگاه چاپ سلولی را به خود اختصاص بدهد و نام پدر بیوپرینتیگ را دریافت کند.
در حالیکه لابراتوار بولاند با مشکلات بیوپرینت دست و پنجه نرم می‌کرد، مهندسان دیگر از تکنولوژی پیرینترهای سه بعدی در سایر بخش‌های پزشکی بهره می‌بردند. این افراد توانستند پیوندهای استخوانی را با بهره بردن از سرامیک، تاج دندان را با استفاده از چینی، دستگاه‌های شنوایی را با استفاده از آکریلیک و برخی از اعضای خارجی بدن را با استفاده از پلیمر از طریق دستگاه پرینتر سه بعدی درست کنند.
نکته‌ای که در کار این محققان نظر بولاند را به خود جلب کرد این بود که برخلاف پرینت‌های ژنی و اندام‌هایی که دانشمندان دیگر درست می‌کردند، سه بعدی بود. بنابراین بولاند و سایر پیشگامان بیوپرینتینگ با بهره‌گیری از تکنولوژی پرینترهای سه بعدی توانستند از مرحله کشیدن طرح زندگی روی پارچه یا کاغذ به ساخت پیکرهای زنده ارتقا دهند. قابلیت پرینت گرفتن سلول‌های زنده در ابعاد سه گانه در دنیای فناوری پزشکی به منزله معجزه‌ای بود که دنیای پزشکی را می‌تواند متحول کند.
پرینتر سه‌بعدی اگرچه هنوز قابلیت پرینت سه بعدی از اعضای بدن یا همان بیوپرینت نتوانسته جایگزین مطمئنی برای پیوند اعضا از روش سنتی به بیماران باشد با این حال دانشمندان در تلاشند با مطابقت بیشتر مواد مورد استفاده در این پرینترها با ارگانیزم طبیعی بدن قابلیت آنها را فزایش دهند.
گوش، کلیه، رگ‌های خونی، بافت‌های پوستی و استخوان از اجزایی است که دانشمندان برای شبیه سازی آن با استفاده از پرینترهای سه بعدی در تلاش هستند و رویای پرینت یک قلب زنده نیز تازه‌ترین رویای این مهندسان پزشکی است.
