پرینتر های سه بعدی یکی از فناوری‌های نوین و در عین حال جذابی است که اخیراً در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار گرفته است اما برخی از دانشمندان در پی ساخت پرینترهای سه‌بعدی هستند تا با استفاده از آن‌ها جان میلیون‌ها انسان را نجات دهند.

 در صورتی که بتوان چنین پرینترهایی را به تولید انبوه رساند، می‌توان جان شمار بسیاری از انسان‌ها را نجات داد. اگر بشر بتواند رنگ واقعیت به چنین ایده‌ای ببخشد و آن را در گستره‌ی وسیعی به اجرا گذارد، دیگری نیازی به ایجاد صف‌های الویت به منظور دریافت اعضای بدن نیست. ساز و کار پرینت سه‌بعدی اعضای بدن انسان چگونه است؟
 هر چند پرینت سه‌بعدی یک قطعه یا ابزار پلاستیکی از نظر پیچیدگی بسیار ساده‌تر از پیچیدگی تولید اعضای بدن انسان است، اما در صورت کلی، پرینت سه‌بعدی دارای ساز و کار مشخصی است که برای تمام ابزار‌ها صادق است.

پرینتر‌های سه‌بعدی دارای کارتریج‌ها یا مخازنی برای ذخیر‌ه‌ی جوهر از انواع مختلف و در مورد تولید اعضای بدن، جوهر‌های بیولوژیک هستند، که با استفاده از سوزن‌های موجود روی پلتفرم یا محل پرینت، براساس الگوی مشخص شده، شروع به پرینت اعضای بدن مورد نظر می‌نمایند. اما پرینت اعضای بدن دارای تفاوت‌هایی است که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

•    هرچند بسیاری از اعضای بدن از نظر ساختار به‌هم شبیه هستند، اما برای اینکه پزشکان یک عضو را از طریق پرینت سه‌بعدی برای بیماری خاص تولید نمایند، باید عضو معیوب را از طریق گرفتن تصاویر سی‌تی اسکن و همچنین MRI به‌طور دقیق به‌زیر ذره‌بین ببرند. تصاویر حاصل باید با استفاده از نرم‌افزار‌های توسعه داده شده مورد تحلیل و بررسی قرار گیرد تا نقشه‌ی سلولی عضو مورد نظر و تقسیم‌بندی سلول‌ها در هر لایه بطور مشخص، معلوم شده و در نقشه‌ی پرینت بطور دقیق قید شود.

•    به جای استفاده از پلاستیک یا فلز به‌عنوان ماده‌ی اصلی پرینت، پرینتر سه‌بعدی اعضای بدن انسان از سلول‌های انسانی بسته به نوع عضوی که پرینت خواهد شد، مورد استفاده قرار می‌گیرد که این سلول‌ها با موادی برای نگاه‌داشتن سلول‌های در کنار یکدیگر همراه می‌شود. در کنار استفاده از سلول‌های مختص به عضو مورد نظر، می‌توان از سلول‌های بنیادی نیز استفاده کرد که قابلیت تبدیل شدن به سایر سلول‌های مورد نظر را داشته و بدن انسان نیز می‌تواند چنین سلول‌های را پذیرایی نماید. همچنین سایر موادی که بدن انسان تعامل خوبی با آن برقرار کرده و مشکلی را از نظر سلامتی برای انسان پدیدار نمی کند نیز می‌توانند در پرینت سه‌بعدی مورد استفاده قرار گیرند.

•    پس از پایان یافتن پروسه‌ی پرینت سه‌بعدی، نوبت به قرار گرفتن عضو پرینت شده در انکوباتور (ابزاری آزمایشگاهی است که برای کشت و رشد دادن نمونه‌های زنده مانند سلول‌ها و میکروب‌ها به‌کار می‌رود) می‌رسد که برای فعال‌سازی سلول‌ها مورد استفاده قرار گرفته و منجر به آغاز کار عضو مورد نظر می‌شود.

چند نمونه از ساخت اعضای بدن:


کلیه
محققان چینی نمونه‌های مینیاتوری کلیه را با استفاده از سلول‌های انسانی و عملکردی مشابه کلیه واقعی تولید کرده‌اند.
این فناوری شامل تولید کلیه و سایر نسخه‌های مینیاتوری اندام با کمک سلول‌های انسانی و چاپگر 3 بعدی است؛ تولید نسخه بزرگ‌تر کلیه چاپ 3 بعدی می‌تواند جایگزین مناسبی برای بیماران دچار نارسایی کلیوی باشد.

صورت
«استفان پاور» اولین مردی است که صورت خود را با چاپ سه بعدی بازسازی کرده است؛ وی در سال 2012 پس از تصادف با موتور سیکلت آسیب شدید دید و اثرات و شکاف‌های قابل توجهی در صورت وی بوجود آمد که پزشکان با عمل جراحی نیز نتوانستند آنها را از بین ببرند اما آنها توسط چاپ سه بعدی قسمتی از صورت او را طراحی کردند و نتایج مفیدی داشت.
پزشکان برای تجسم ساختار داخلی مغز از جمجمه بیمار اسکن گرفتند که این کار موجب تسهیل در تولید چهره شد و چاپ سه بعدی را برای اندازه‌گیری روی صورت بیمار قرار دادند که این تکنولوژی برای جراحان در خصوص بازسازی صورت مفید بود.
این عملیات توسط جراحان بیمارستان «موریستون» در «سوانسی» و دانشگاه «کاردیف» انجام شد که در حال حاضر پزشکان بر این باورند که نتیجه کاملا بی نقص نیست اما انتظار می‌رود در آینده بهبود پیدا می‌کند
ی باشد

فک
یک زن 83 ساله دچار عفونت مضمن استخوانی شده بود و پزشکان بر این باور بودند که جراحی بازسازی با توجه به سن بالای بیمار می‌تواند خطرساز باشد از این رو به از فناوری جدید برای درمان این بیمار استفاده شد.
قطعه ساخته شده قابل کاشت، قطعه‌ای پیچیده متشکل از اتصالات بندبند و حفره‌هایی است تا میزان اتصال ماهیچه‌ها به این فک مصنوعی افزایش پیدا کرده و مسیر مناسب برای رشد دوباره اعصاب و عروق خونی وجود داشته باشد.
با وجود تمامی این پیچیدگی‌ها، زمانی که طراحی این فک به پایان رسید تنها چند ساعت زمان صرف چاپ شدن آن شد.
این محقق پس از دریافت مدل سه بعدی از استخوان فک، آن را به طرحی از لایه های دو بعدی تبدیل کرد و سطح مقطع این لایه‌ها به دستگاه چاپ سه بعدی فرستاده شد.
وی برای چاپ این قطعه از پرتو لیزر استفاده کرد و با کمک آن دانه‌های پودر تیتانیوم را برای ساخت لایه لایه‌های این فک مصنوعی به یکدیگر جوش داد و لایه‌های جدید بر روی لایه قبلی ساخته شدند تا در نهایت پس از تکمیل هزاران لایه این قطعه چاپ شد.
هر 33 لایه از این ماده ارتفاعی برابر یک میلی‌متر داشتند.
پس از اتمام این استخوان توسط لایه‌ای از سرامیک پوشانده شد و جراحان 4 ساعت از این جراحی 5 ساعته را به پیوند استخوان به صورت زن اختصاص دادند.
بیمار ساعاتی بعد از جراحی به هوش آمده و توانست چند کلمه سخن بگوید و یک روز بعد توانایی جویدن و بلعیدن غذا را نیز به دست آورده بود.
بر اساس گزارش «پاپ ساینس»، استخوان فک چاپ شده وزنی برابر 107 گرم دارد و تنها یک سوم سنگینتر از استخوان طبیعی فک بیمار است اما پزشکان می‌گویند بیمار به سرعت به این اضافه وزن عادت می‌کند.
طی جراحی تکمیلی که در پایان ماه انجام خواهد گرفت، ایمپلنت‌های بهبود دهنده که درون حفره‌های این استخوان قرار دارند، برداشته شده و دندان‌هایی به این استخوان وصل خواهند شد.