فناوري چاپ سه بعدي به ياري فضانوردان مي آيد

نيازي به گفتن نيست كه در فضا هيچ پزشكي وجود ندارد و البته اين يك مشكل به حساب مي آيد، به خصوص آنكه اين محيط خشن احتمال بروز آسيب در فضانوردان را بيشتر مي كند. اكنون پژوهشگراني از دانشگاه فني درسدن روش چاپ زيستي سه بعدي جديدي را براي استفاده در فضا توسعه داده اند كه بافت هاي جديد استخوان و پوست را از منابع در دسترس فضانوردان توليد مي كند.زندگي براي فضانورداني كه در ايستگاه فضايي بين المللي (ISS) زندگي مي كند، آسان نيست. انسان براي زندگي روي جاذبه ي زمين تكامل پيدا كرده است بنابراين هنگامي كه بدن ما از اين محيط جدا شود، عملكرد مناسبي نخواهد داشت. مايعات آن طور كه بايد در بدن حركت نخواهند كرد، ماهيچه ها خشك مي شوند، توده ي استخواني كاهش يافته و دربرابر شكستگي ها آسيب پذيرتر مي شود.استخوان چاپ سه بعدينمونه ي استخوان چاپ سه بعديفناوري چاپ زيستي سه بعدي كه روي زمين به جراحان و پزشكان در ترميم زخم ها و حتي چاپ اندام هاي كارآمد جديد براي پيوند عضو كمك مي كند، مي تواند مزاياي فراواني براي فضانوردان به همراه داشته باشد. اين فناوري هم اكنون براي استفاده در فضا درنظر گرفته شده و قرار است در ساخت ابزارها و حتي پناهگاه از خاك مريخ به فضانوردان كمك كند.پژوهشگران با هدف فراهم آوردن اين امكان كه فضانوردان بتوانند تكه هاي پوست را براي التيام زخم ها و قطعات استخواني را براي ترميم شكستگي ها ايجاد كنند، سعي كردند فناوري چاپ سه بعدي را توسعه دهند؛ اما دو مانع سر راه آن ها وجود داشت. نخست، منبع مواد مورد استفاده براي چاپ زيستي يا همان جوهرهاي زيستي در فضا و دوم، رفع مشكل حركت مايع در شرايط ريزگرانش بود. پژوهشگران براي حل مشكل اول پيشنهاد كرده اند كه خود فضانوردان مي توانند منبعي براي جوهر زيستي باشند. پلاسماي خون مي تواند براي توليد سلول هاي پوست استفاده شود در حاليكه سلول هاي بنيادي مي توانند به استخوان تبديل شوند. نيوس كوبو، يكي از اعضاي اين پروژه مي گويد:سلول هاي پوستي مي توانند با استفاده از پلاسماي خون به عنوان يك جوهر زيستي غني از مواد مغذي چاپ زيستي شوند كه به آساني از بدن فضانوردان قابل دريافت است. توليد نمونه ي استخواني شامل چاپ سلول هاي بنيادي انساني با يك تركيب مشابه جوهر زيستي به علاوه ي سيمان استخواني كلسيم فسفات به عنوان ماده ي حمايت كننده ي ساختاري است كه در جريان مرحله ي رشد جذب خواهد شد.پوست چاپ سه بعدينمونه ي پوست چاپ سه بعدي مشكل دوم يعني ريزگرانش با تغيير وسكوزيته ي جوهر زيستي حاصل از پلاسما كه به طور معمول كاملا مايع است، برطرف مي شود. پژوهشگران متيل سلولز و آلژينات را به تركيب افزودند كه موجب افزايش ويسكوزيته ي جوهر و مانع از جريان يافتن آن در هر جايي مي شوند. اين تركيبات مي توانند از گياهان و جلبك هايي گرفته شود كه احتمالا فضانوردان در سفرهاي طولاني آن را به همراه دارند. درحالي كه ما نمي توانيم به طور مصنوعي يك محيط داراي گرانش پايين را روي زمين ايجاد كنيم، پژوهشگران نشان دادند كه جوهر زيستي جديد وقتي وارد چاپگر سه بعدي مي شود، از آن سرريز نخواهد شد و اين تركيب براي استفاده در فضا مناسب است. كوبو مي گويد:قابليت چاپ زيستي سه بعدي به فضانوردان اين امكان را خواهد داد كه به محض ايجاد وضعيت هاي اضطراري پزشكي دربرابر آن واكنش نشان دهند. براي مثال، درمورد سوختگي ها به جاي پيوند پوست از محل ديگر بدن كه مي تواند موجب آسيب ثانويه اي شود كه شايد به راحتي در آن محيط ترميم نشود، پوست جديد مي تواند با روش چاپ سه بعدي ايجاد شود. يا درمورد شكستگي هاي استخوان كه به علت بي وزني در فضا احتمال وقوع آن بيشتر است، همراه با گرانش جزئي موجود روي مريخ، استخوان جايگزين مي تواند وارد بخش آسيب ديده شود. در تمام موارد، مواد مورد استفاده براي چاپ زيستي از خود فضانوردان منشا خواهد گرفت؛ بنابراين مشكلي در ارتباط با رد پيوند وجود نخواهد داشت.طرز كار اين چاپ گر سه بعدي را مي توانيد در ويدئوي زير تماشا كنيد: