چاپگرهای زیستی

۱۳۹۷-۱۱-۲۸

اندکی پس از اختراع چاپگرهای سه بعدی دانشمندان به فکر استفاده که از سلول‌ها و مواد زیستی به عنوان رنگ بیولوژیک برای این چاپگرها افتادند تا بدینوسیله بتوانند اندام‌های پیچیده و سه بعدی همچون سایر اجسام طراحی کنند. با وجود موانع موجود در استفاده از ساختارهای زیستی با گسترش این ایده، در سال ۲۰۱۶ حجم بازار چاپگرهای زیستی به ۶۸۲ میلیون دلار رسید و پیش بینی‌ها حاکی از این است که با رشد ۱۸ درصدی تا سال ۲۰۲۴ این محصولات بازاری به ارزش ۲٫۶ میلیارد دلار خواهد داشت.

افزایش سن جمعیت و به تبع آن نیاز روزافزون به پیوند اعضا از جمله پیش برندگان این بازار هستند. با این حال کاربرد چاپگرها زیستی به تولید بافت و اندام مصنوعی جهت پیوند محدود نمی‌شود، بلکه بسیاری از این بافت‌ها جهت تست‌های سنجش عملکرد داروها و مواد آرایش بهداشتی به کار می‌روند و نسبت به مدل‌های موشی از نظر اخلاقی و مالی به صرفه‌تر هستند. همچنین می‌توان از این چاپگر ها جهت تولید قرص و دارو استفاده کرد و اتفاقا همین حوزه بیشترین رشد را در طول بازه پیش بینی شده خواهد داشت چراکه صنعت دارو به چنین روش‌های خلاقانه و سریعی برای تولید مواد موثر درمانی احتیاج زیادی دارد. با این حال پزشکی بازساختی بیشترین سهم را از بازار چاپگرهای سه بعدی در اختیار دارد. این چاپگرها قادر به ساخت بافت استخوان و غضروف، پوست، دندان، رگ های خونی و همچنین اندام های پیچیده هستند.

تکنولوژی چاپگرهای زیستی

تکنولوژی ساخت این چاپگرها بر مبنای نحوه قرار دادن سلول‌ها در بستر متغیر است. این تکنولوژی ها به ۴ دسته اصلی حرکت مغناطیسی (magnetic levitation)، روش های لیزری، سرنگ تزریق و inkjet تقسیم می‌شوند که در این بین با وجود سهم بیشتر تکنولوژی سرنگ تزریق از بازار، چاپگر های مبتنی بر حرکت مغناطیسی بیشترین رشد را خواهند داشد. چراکه این چاپگرها می‌توانند ۸۰ درصد از مشکلات چاپگرهای معمولی را مرتفع سازند در حالیکه ارزان‌تر هستند و سرعت و دقت بیشتری نیز دارند. شرکت Bioassay در حال حاضر با استفاده از این تکنولوژی در حال ساخت ساختار های بافت مانند جهت تست های آزمایشگاهی در مقیاس گسترده است.

بازار ساخت چاپگرهای زیستی

در ساخت چاپگرهای زیستی آمریکا و اروپا با سهمی بیش از ۳۰ درصد از بازار در حال حاضر سرآمد هستند اما پیش‌بینی می‌شود کشورها شرق آسیا در طول بازه مدنظر رشد قابل توجهی داشته باشند. از جمله شرکت‌های پیشتاز در این بازار می‌توان به Organovo، Cyfuse، Allevi، Luxexcel، Envision TEC، Aspect Biosystems، Advanced Solutions، Cellink اشاره کرد. با این حال نکته قابل توجه این است که همگی این شرکت‌ها ارتباط تنگاتنگی با دانشگاه و مراکز تحقیقاتی دارند و این مثال خوبی از اهمیت هم‌افزایی صنعت و دانشگاه جهت کارآفرینی و ایجاد ارزش افزوده است.