باحثون يكشفون عن نموذج لطابعة بيولوجية ثلاثية الأبعاد تقوم بطباعة خلايا حية داخل جسم الإنسان!

كشف الباحثين في جامعة "نيو ساوث ويلز" الأسترالية عن جهاز "F3DB" وهو نموذج أولي لطابعة بيولوجية ثلاثية الأبعاد يمكنها طباعة الخلايا والأنسجة الحية مباشرة على الأعضاء داخل المريض، ومن المحتمل أن يتم استخدامها كأداة جراحية وتنظيرية في آن معاً، حيث يشبهها العلماء بالروبوت الناعم الجديد، كما تعتبر الجيل الأحدث من الطابعات الحيوية، ولعل أهم ما يميزها لكونها تستطيع طباعة الأنسجة والخلايا مباشرة داخل الجسم عبر المنظار، مما يوفر العديد من مخاطر الجراحة لزرع وغرس الأنسجة الحيوية والمواد التي تم بنائها، بعيداً عن التلف الهيكلي لها أثناء عملية زراعتها يدوياً في الجسم.

إن الابتكار الجديد الذي يكمن في هذا الروبوت والذي يميزه عن غيره في مجاله، هو مرونته العالية، فهو عبارة عن ذراع روبوتية طويلة ذات رأس مرن ناعم وثلاثي المحاور، يستطيع الالتواء والانكماش بسبب المكونات الهيدروليكية فيه، كما أن قطره وحجمه مماثل للمناظير الطبية المستخدمة، مما يجعله ذات قدرة فائقة على المناورة والدوران في كل الاتجاهات، ويمكن للأطباء التحكم فيها عن بعد، بالإضافة لتعديله بالطول والصلابة المطلوبة باستخدام أنواع مختلفة من الأنابيب والأقمشة المرنة وبدقة عالية جداً.

يعد هذا الروبوت نموذج مصغر لما سبقه من الطابعات الحيوية الكبيرة جدا نسبياً، بحيث يملك القدرة على دخول الجسم تماماً مثل المنظار الداخلي لتوصيل وبناء المواد الحيوية مباشرة على سطح الأعضاء والأنسجة الداخلية، والتي يصعب الوصول إليها وذلك بفضل هيكلها المرن، وعليه فقد تمكّن هذا الروبوت من اجتياز المساحات الضيقة والطباعة الحيوية أثناء اختباره داخل القولون الاصطناعي بنجاح، وأيضاً استطاع طباعة مجموعة متنوعة من المواد والأنسجة الحية بأشكال مختلفة على سطح كلية لخنزير حي.

يعمل المهندسون والعلماء من خلال هذا الجهاز على إمكانية إعادة بناء ما قد تعرض للتلف أو الجروح داخل الجسم بشكل دقيق، مثل إصابات جدار المعدة أو أمراض الجهاز الهضمي والقولون وبعض أنواع السرطانات، حيث يتيح هذا الجهاز استئصال الأورام بشكل مبكر، بعيداً عن مخاطر العمليات الجراحية ومضاعفاتها.

أما بالنسبة لصحة الخلايا التي تمت طباعتها، أظهرت التجارب أن غالبيتها كانت حية بعد طباعتها ولم تتأثر في عملية نموها خلال أسبوع كامل، مع تضاعف عددها لأربعة أضعاف خلال هذه المدة.

بالإضافة لمرونة هذا الجهاز كأداة، يمكن برمجة رأس الذراع لطباعة مواد وأشكال حيوية محددة مسبقاً، بالإضافة لإمكانية إعادة ضبطه بشكل يدوي بما يتناسب مع الطباعة الحيوية المعقدة والمتغيرة، وأيضاً مزود بتقنية التعلم الآلي التي يمكن أن تساعد في برمجة عملية الطباعة الحيوية.

يقول فريق الباحثين بأن الطابعة الحيوية "F3DB" مازالت قيد الاختبار التطوير، حيث يتوقع العلماء أنها ستكون في متناول الأطباء في غضون خمس إلى سبعة سنوات، كما يعمل الباحثين على جعل ذراع هذا الروبوت أصغر لتوسيع مجالات استخداماته الطبية في جميع أعضاء الجسم، بالإضافة لتزويده بنظام كاميرات دقيق، قد يتم تطويرها لتكون ذات عدسات مجهرية في المستقبل.