Page 12 - Fall 1403
P. 12
چـاپ 4بعدیدرسـاختسـاختارهایمهندسـیشـدهپویا اندا مهایــی را ایجــاد م یکننــد کــه م یتواننــد باف تهــای
ماننــدمحر کهــاینــرم،سیســت مهایبارگــذاریشــدهبــا آســی بدیدهیــابیمــارراترمیــمیــاجایگزیــنکننــد.ایــن
دارویهدفمنـدوایمپلن تهـایهوشـمندسفارش یشـده م یتوانـدپیامدهاییدردرماننارسـاییانـدام،ترومایبافتی
مواجـههسـتند.درحـالحاضـر،سـهمنطقهچالـشاصلی
را م یتــوان ب هعنــوان چال شهــای مبتنــی بــر فنــاوری، یـابیمـاریهـایدژنراتیـوداشـتهباشـد.
چال شهــایمبتنــیبــرمــوادوچال شهــایمبتنــیبــر
تحویلدارو
طراحـیطبقـهبنـدیکـرد. توانایـیسـاختارهایچـاپزیسـتی 4بعـدیبـرایتغییـر
محدودیـتعمـدهدرمـوردچال شهایتکنولوژیکـیمربوط درطـولزمـاننیـزم یتوانـدبـرایکاربردهـایدارورسـانی
بـهرو شهـایچـاپاسـت.درحـالحاضـر،تکنی کهـای مورداسـتفادهقـرارگیـرد.بـاترکیـبمیکروسـفرهایـاذرات
چـاپسـ هبعدیکـهدرپرینـتچهاربعـدینیـزاسـتفاده بارگـذاریشـدهبـادارودرسـاختارهایچـاپشـده،م یتوان
م یشـوند،محـدودهسـتند.ب هعنوا نمثـال،اگرچـهچـاپ آزادسـازیکنتـرلشـدهدارورادرمقاطـعزمانـیخـاصیـادر
چهاربعـدیمبتنـیبـراکسـتروژنمقرو نب هصرفـهاسـتو پاســخبــهمحر کهــایخارجــیآغــازکــرد.ایــنم یتوانــد
بـهمحققـانامـکاناسـتفادهازمـوادمتعـددرام یدهـد،امـا اثربخش ـی و دق ـت تحوی ـل دارو را بهب ـود بخش ـد ،ع ـوارض
ازسـویدیگـر،وضـوحچاپپایی نتریرادرمقایسـهبـاروش
چـاپبـهکمـکلیـزرارائـهم یدهـد.باای نحـال،شـایا نذکر جانبـیراکاهـشدهـدونتایـجبیمـاررابهبـودبخشـد.
اسـتکـهاسـتفادهازروشبـهکمـکلیـزرگراناسـتوتنها
بـهمحققـاناجـازهم یدهـدتـاازیـکمـادهب هعنـوانجوهـر موادهوشمند
چاپگـراسـتفادهکننـد؛بنابرایـن،بـهنظـرم یرسـدبـرای موفقیــتچــاپزیســتی 4بعــدیبــهاســتفادهازمــواد
دسـتیابیبـهاهدافپرینـتچهاربعـدیوتولیدمحصولات هوشـمندیبسـتگیداردکـهمـیتواننـدبـهمحر کهـای
هوشـمند،تکنی کهـایچـاپسـ هبعدیبایـدبـراسـاس خـاصپاسـخدهنـد.ایـنمـوادم یتواننـدشـاملپلیمرهـای
حافظـهشـکل(،)SMPهیدروژ لهـایـابرخـیمـواددیگـر
اسـتفادهدرفنـاوریچـاپچهاربعـدیبهینهشـوند. باشــندکــهم یتواننــدشــکل،ســفتییــاســیگنا لهای
باتوج هبــه چال شهــای مبتنــی بــر طراحــی ،یکــی از شـیمیاییخـودرادرپاسـخبهعواملیماننـددما،نـور pH،یا
محدودی تهـایقاب لتوجـهعـدموجـودنر مافـزارویـژهبـرای
چــاپچهاربعــدیاســت.تــابــهامــروزاکثــرنر مافزارهــای سـیگنا لهایالکتریکـیتغییـردهنـد.
موجـودماننـدنر مافزارهایطراحـیوبرشبرایاسـتفادهدر چــاپ 4بعــدی م یتوانــد بــرای طیــف گســترد‌های از
رو شهـایسـاختقبلـیماننـدپرینـتسـ هبعدیوتاکنون کاربردهـایمراقب تهایبهداشـتیمفیـدباشـد،ازطراحی
تهیـهشـد‌هاندوهیـچنر مافـزارقدرتمندیبرایپاسـخگویی نانـوذراتگرفتـهتامهندسـیبافـتوتولیدموادزیسـتیدر
بـهالزامـاتفنـاوریچـاپچهاربعدیمعرفینشـدهاسـت. مقیـاسانسـانی،. OrganovoHoldingsIncایـالات متحده،
عـاوهبـرایـن،ناتوانـیدرکنتـرلزمـانوسـرعتپاسـخبـه درچندیـنپـروژهچـاپزیسـتیبـاتمرکـزبـرتوسـعهبافـت
محر کهـادرقسـم تهایبیولوژیکـیکـهدربـدنانسـان هـایانسـانیکاربردیشـرکتداشـتهاسـت.اینشـرکتدر
کاشــته م یشــود از جملــه محدودی تهــای مبتنــی بــر حـالتوسـعهکبـدمصنوعـیانسـانبـااسـتفادهازفنـاوری
طراحـیاسـت.بـرایایـنمنظـورم یتـوانازاینترنـتاشـیا چـاپ 4بعـدیاسـت.پتانسـیلایـنفنـاوریبـرایایجـاد
( )IoTوسیسـت مهایهـوشمصنوعـی( )Alبـرایحـلاین مـوادبیولوژیکـیقابـلبرنامـهریـزیبـاشـکلهـاوخـواص
قابـلتغییـرم یتواندپایـهایبـرایفعالکـردنداروشناسـی
مسـائلدرتحقیقـاتآینـدهاسـتفادهکـرد. بهرنوامشــهمرنیزد،پیبزاشـشـکدکیـهشـمخیتصوانینـودسـدلقویقلًاهدـراموـباافنبیتمهاـراییقهاـبارال
سـومینموضوعنگرانـیدراینفناورینوظهورکهمحققان
بـاآنمواجـههسـتند،چال شهـایمبتنـیبـرمـواداسـت. هـدفقـراردهنـد.
بسـیاریازمـوادمورداسـتفادهدرفنـاوریچـاپسـ هبعدی هما نطـورکـهدرایـنمقالـهتوضیـحدادهشـد،یـکرشـد
نم یتواننــدبــهدلیــلعــدمپاســخگوییبــهمحر کهــادر ســریعوامیدوارکننــدهدرمفهــومچــاپ 4بعــدی،ب هویــژه
چــاپچهاربعــدیاســتفادهشــود.ب هعبار تدیگــر،مــواد بـرایکاربردهـایمهندسـیپزشـکی،وجـودداشـتهاسـت
متعـارفنم یتواننـدتح تتأثیـرمحر کهـایخارج یشـکل کــهدردهــهگذشــتهعلاق ههــایقاب لتوجهــیراوسوســه
وفـرمخـودراتغییـردهنـد؛بنابرایـن،مـادرانتخـابمـواد کـردهاسـت.باای نحـال،ایـنتوسـعهسـریعرام یتـوانتنهـا
بــرایاســتفادهدرزمینــهبیولوژیکــی،ب هویــژهمهندســی ب هعنـوانشـروعاولیـهآنچـهانتظـارمـیرودفنـاوریهـای
چـاپ 4بعـدیارائـهکننـد،درنظـرگرفت.محققـاندرحوزه
زیسـتپزشـکیبـاچال شهـایخاصـینسـبتبـهفـرض
12
