فناوری پرینت چهاربعدی؛ نسل آینده مهندسی بافت در دامپزشکی

پرینت چهاربعدی (۴D printing) یکی از جدیدترین فناوری ها در حوزه مهندسی زیستی می باشد. در این فناوری، بعد زمان به فرآیند پرینت سه بعدی افزوده شده و امکان طراحی ساختارهایی با قابلیت تغییر شکل یا عملکرد را در برابر محرک های فیزیکی، شیمیایی، زیستی محیط فراهم می کند. این علم جدید، مبتنی بر استفاده از مواد هوشمند و زیست سازگاری نظیر پلیمرهای حساس به دما، رطوبت، pH و نور می باشد. رفتار این مواد در مواجهه با محیط بدن قابل پیش بینی و کنترل است. پرینت چهاربعدی در دامپزشکی می تواند به عنوان رویکردی جدید در بازسازی بافت ها، ترمیم زخم، تولید ایمپلنت های سازگار با بدن، سامانه های هدفمند دارورسانی و مدل های شبیه سازی شده در جراحی مورد استفاده قرار گیرد. تحقیقات نشان دهنده اثربخشی پرینت سه بعدی بر برنامه ریزی قبل از جراحی، کاهش طول مدت زمان عمل، بهتر شدن پیامد جراحی هایی مثل استئوتومی، آرترودز و کارگذاری پروتز در عمل تعویض مفصل (زانو، آرنج و لگن) می باشند. از مزایای پرینت چهاربعدی نسبت به سه بعدی می توان به مواردی چون قابلیت انطباق ساختار با رشد و تغییرات فیزیولوژیک بدن حیوان، کاهش واکنش های التهابی در برابر مواد ناسازگار و افزایش دقت در مهندسی بافت اشاره کرد. ساختارهای پرینت شده در حوزه بازسازی بافت، می توانند با قابلیت تغییر در پاسخ به شرایط فیزیولوژیک؛ به بهبود روند ترمیم کمک کنند. همچنین مواد تولیدی در پرینت چهاربعدی قادر به آزادسازی دارو به شیوه ای کنترل شده و زمان دار در زمینه دارورسانی هستند. با وجود این مزایا، محدودیت هایی مانند هزینه ی تولید بالا، پیچیدگی فرایند طراحی، محدود بودن مواد زیست سازگار و نبود مطالعات در گونه های حیوانی مختلف چالش برانگیز است. با این حال، پیشرفت های اخیر در علم مواد و مهندسی بافت می توانند امیدبخش استفاده گسترده پرینت چهاربعدی در دامپزشکی باشند؛ جایی که درمان و سازه های زیستی می توانند به صورت خود تنظیم و شخصی سازی شده، سبب ارتقای بهبود عملکرد، ترمیم و کیفیت زندگی حیوانات شود.

کلیدواژه ها:

پرینت چهاربعدی ، بازسازی بافت ، فناوری نوین ، جراحی