طراحی و ساخت جایگزین‌های استخوانی بافت‌های زنده انسان

به گزارش خبرنگار خبرگزاری صدا وسیما، آناهیتا احمدی صوفیوند، فارغ التحصیل مقطع دکتری دانشکده مهندسی پزشکی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «مدل‌سازی، تحلیل و بررسی تجربی پارامتر‌های موثر در ساخت گرفت استخوانی به روش چاپ زیستی هیبریدی» گفت: درمان‌های آسیب‌های استخوانی وسیع از اهمیت و تقاضای بالایی برخوردار است و این مسئله با استفاده از گرفت‌ها امکان پذیر است.

وی با تاکید بر اینکه هدف این رساله، ساخت گرفت‌هایی با خواص هرچه نزدیکتر به بافت استخوان است که در این طرح از دو جنبه بیومکانیکی و بیولوژیکی به آن پرداخته شده است، ادامه داد: بدیهی است که هر چقدر خواص این گرفت‌ها به بافت استخوان واقعی نزدیکتر باشد، این درمان‌ها موفقیت آمیزتر خواهند بود.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: گرفت‌های موجود از نظر خواص مکانیکی و بیولوژیکی در مقایسه با بافت استخوان دارای محدودیت‌هایی هستند؛ همچنین نمونه‌های فوق متخلخل مطلوب خواص مکانیکی پایینی دارند و مواد مورد استفاده در روش چاپ زیستی دارای خواص مکانیکی و بیولوژیکی محدودی هستند.

وی افزود: نتایج این رساله نشان داد به کمک ترکیب روش‌های عددی با چاپ زیستی و همچنین بهره گیری از جوهر‌های طبیعی گرفته شده از بافت واقعی می‌توان گرفت‌هایی با خواص هندسی، مکانیکی و بیولوژیکی مناسب برای درمان آسیب‌های وسیع استخوانی تولید کرد.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر خاطر نشان کرد: هدف این رساله، ساخت گرفت‌هایی با خواص هرچه نزدیکتر به بافت استخوان است که از دو جنبه بیومکانیکی و بیولوژیکی به آن پرداخته شده است. از دیدگاه بیومکانیکی، خواص مکانیکی و مورفولوژیکی داربست مورد تحلیل عددی و تجربی قرار گرفته است تا با طراحی میکروساختار آن، ساختار‌هایی با خواص مکانیکی مطلوب و تخلخل بالا برای گرفت استخوانی ساخته شود.

فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: خواص بیولوژیکی گرفت نیز با استفاده از سنتز جوهر زیستی و استفاده از مواد داربستی با عملکرد مناسب برای بافت استخوان تامین شده است. این گرفت‌ها به روش چاپ زیستی هیبریدی کنترل شده، با تکرارپذیری و دقت بالا و همچنین توزیع سلولی یکنواخت ساخته شدند.

احمدی صوفیوند با بیان اینکه نیاز به تجهیزات مناسب برای چاپ زیستی هیبریدی مشکل اصلی این طرح بود که با استفاده از دوره فرصت مطالعاتی در انیستیتو پزشکی بازساختی ویک فارست آمریکا که از پیشگامان این حوزه هستند، این مشکل برطرف شد، گفت: این طرح در صنعت پزشکی بازساختی و ساخت جایگزین‌های بافتی زنده مشابه با بافت واقعی انسان قابل کاربرد است.

وی با بیان اینکه آزمون‌های حیوانی و بکار بردن روش ارایه شده برای بافت‌های دیگر بدن نیز در آینده به کار گرفته خواهد شد، گفت: نتایج این رساله نشان داد به کمک ترکیب روش‌های عددی با چاپ زیستی و همچنین بهره گیری از جوهر‌های طبیعی گرفته شده از بافت واقعی می‌توان گرفت‌هایی با خواص هندسی، مکانیکی و بیولوژیکی مناسب برای درمان آسیب‌های وسیع استخوانی تولید کرد.

به گفته احمدی صوفیوند از منظر میکروساختار‌های ارایه شده و پیش بینی خواص مکانیکی با دقت بالا، نمونه مشابه داخلی و خارجی ندارد. از نظر استفاده از روش چاپ زیستی هیبریدی، نمونه داخلی مشابهی ندارد.

استادان راهنمای این طرح نبی اله ابوالفتحی و سید عطااله هاشمی از اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده اند. همچنین از این طرح ۲ مقاله در مجلات Additive Manufacturing (IF=۷) و Polymers for Advanced Technologies (IF=۲.۵) به چاپ رسیده است.