چاپ زیستی سه بعدی و جوهرهای زیستی طبیعی مورد استفاده: مفاهیم و کاربردها - امیرحسین جلالی کندلوس; سعید باستانی; شهره مشایخان (مطالعات در دنیای رنگ)
در حال حاضر، چاپ زیستی سه‌بعدی به عنوان یک روش ساخت افزایشی برای تولید سازه‌های سه‌بعدی با هندسه‌ی دلخواه، به طور گسترده در کاربردهای مهندسی بافت و غربالگری دارو به کار گرفته می‌شود. چاپ زیستی سه‌بعدی ساخت بافت‌های زنده را با استفاده از چاپ تجمعات سلولی و یا سلول‌های گنجانده شده در زیست مواد ممکن می‌سازد که به تمامی آن‌ها جوهر زیستی گفته می‌شود. مطالعات روی تهیه جوهرهای زیستی نوین با قابلیت چاپ مناسب، زیست‌سازگاری بالا و خواص مکانیکی مشابه بافت هدف پیش‌شرطی اساسی به منظور پیشبرد کاربرد چاپ زیستی در طب ترمیمی است. تنها دسته‌ای از مواد که توانایی فراهم کردن محیطی مشابه بدن انسان را داشته و سلول‌ها توانایی زنده ماندن حین فرآیند گنجانده شدن درون آن‌ها دارند، هیدروژل‌ها هستند. از میان دو دسته‌ی هیدروژل‌های طبیعی و سنتزی بکارگرفته شده به عنوان جوهرهای زیستی، مواد طبیعی به‌دلیل زیست‌سازگاری بهتر، خطر رد ایمنی کمتر، مشابهت بیشتر به بافت‌های بدن و همچنین امکان اصلاح در آزمایشگاه و ترکیب با سایر مواد به منظور بهینه‌سازی خواص، کاربرد بسیار گسترده‌تری را نسبت به جوهرهای زیستی سنتزی پیدا کرده‌اند. در این مقاله، ابتدا مروری بر فناوری چاپ زیستی سه‌بعدی و انواع روش‌های تهیه، اعمال و کاربرد آن ارائه شده است. سپس، زیست‌مواد بکار رفته به عنوان جوهرهای زیستی و سازوکارهای شبکه‌ای شدن آن‌ها بررسی می‌شود. در انتها نیز خلاصه‌ای از مطالعات صورت گرفته روی برخی از پرکاربردترین جوهرهای زیستی طبیعی (شامل: کلاژن، ژلاتین، ابریشم، آلژینات، اسید هیالورونیک، کیتوسان و بستر خارج سلولی) گزارش شده است. نتایج تحقیقات نشان می‌دهد که بازساخت اعضای بدن با استفاده از چاپ زیستی نیازمند قرارگیری دقیق سلول‌های مشخص، مواد و عوامل زیست‌فعال به منظور القای تشکیل بافت عملکردی است. برآوردن این نیازها برای بافت‌های پیچیده‌تر، لزوم تهیه جوهرهای زیستی مختص بافت با خواص زیستی و مکانیکی قابل تنظیم را پررنگ‌تر می‌کند.