ellanorouzi
Registered User
- تاریخ عضویت
- 23 ژانویه 2016
- نوشته‌ها
- 230
- لایک‌ها
- 28
- سن
- 41
پوست
محققان ابتدا از اسکن‌ها و نقشه‌های سه بعدی برای مشخص شدن وضعیت زخم بیمار استفاده کردند. دریچه یک چاپگر آنزیم ترومبین و چاپگر دیگر سلولهای آمیخته شده با کلاژن و فیبرینوژن خارج می‌دهد، پس از آن چاپگر یک لایه از فیبروبلاست انسانی و یک لایه از سلولهای پوستی انسانی را که کراتینوسیت نامیده می‌گردد روی هم قرار می‌دهد. برای پیوندهای پوست سنتی جراح پوست را از یک قسمت بدن گرفته و آن را به قسمت دیگر پیوند می‌دهد.
محققان موسسه ویگ فارست امیدوارند بتوانند این روش را به قدری توسعه دهند که چاپ پوست تازه به طور مستقیم برای زخم امکان‌پذیر باشد. آنها در نهایت می‌خواهند یک چاپگر قابل حمل بسازند که بتوان از آن در زمان فجایع طبیعی استفاده کرد.
دست
هزینه کنونی ساخت یک دست مصنوعی حدود ۷۰ هزار پوند بوده اما جوئل گیبارد، کارشناس رباتیک ۲۳ ساله توانسته یک روش جایگزین برای کاهش هزینه‌ها تا ۶۰۰ پوند ارائه کند. یک دانشجوی فارغ التحصیل مهندسی به ابداع دست توسط یک چاپگر ۳ بعدی پرداخته است که کاملا کاربردی و مشابه دست انسان کار کرده و به جای عضلات از موتورهای الکتریکی و به جای تاندون‌ها از کابل‌های فولادی استفاده کرده است.
این دست که از ماده مشابه مواد لگو ساخته شده، می‌تواند بدون اتصالات سفارشی مورد استفاده قرار بگیرد. هر انگشت بطور جداگانه از مفصل برخوردار بوده و این دست مصنوعی می‌تواند اجسام با اندازه‌ها و شکل‌های مختلف را نگه دارد. بخشهای پلاستیکی چاپ سه بعدی مانند استخوان کار کرده و یک پوشش لاستیکی به عنوان پوست عمل می‌کند.
چاپ هر دست حدود هشت ساعت طول می‌کشد. اگر چه این فناوری از حس‌گر برخوردار نبوده اما می‌تواند میزان مقاومت روی هر انگشت را شناسایی کرده و برای مثال یک تخم‌مرغ را بدون شکستن آن نگهدارد. این دست از چنگال محکمی برخوردار بوده اما به قدرت دست خود انسان نیست. برای مثال این دست می‌تواند یک فنجان کاغذی را خورد کند اما قابلیت له کردن یک قوطی فلزی را ندارد.
انگشت
افرادی که انگشتان‌شان را از دست داده‌اند، می‌توانند دستان رباتیکی را امتحان کنند که ده‌ها هزار دلار ارزش دارند، یا این که دست خود را به صورت سه‌بعدی چاپ کنند. «ریچارد فان آز» در سال ۲۰۱۱ طی شغل نجاری، چهار انگشتش را از دست داد. «آز» و «اوون» انگشتانی را برای چهار کودک آفریقایی که از نعمت انگشت محروم بودند، چاپ کرده‌اند. آنها پروتز چاپ‌شده سه‌بعدی ارزان‌قیمت به نام «روبوهند» را برای یکی از بچه‌ها به نام «لیام» تولید کردند.
وی به دلیل سندروم «آمنیوتیک باند» از داشتن انگشتان دست راست محروم بود اما با کمک انگشتان چاپ شده ۳ بعدی قادر به انجام حرکاتی مانند برداشتن سکه است. میزان بودجه اعلام شده، صرف خرید پلاستیک «پی‌ال‌ای» چاپگر سه‌بعدی و سخت‌افزار برای مونتاژ دست‌ها خواهد شد.
جمجمه
یک بیمار هلندی نخستین فرد در جهان است که ناگزیر شد کل جمجمه‌اش را با یک جمجمه مصنوعی جایگزین کند. در طول یک جراحی ۲۳ ساعته، زن ۲۲ ساله، جای جمجمه واقعی خود را به یک جمجمه پلاستیکی داد که به روش چاپ سه‌بعدی برای او تولید شده بود. جراحی این جمجمه سفارشی توسط دکتر «بون ورویج» و دکتر «مارویک مورادین» در بیمارستان دانشگاه «اوتریخت» هلند انجام شد.
این بیمار از یک بیماری نادر رنج می‌برد که موجب شده بود جمجمه‌اش به طور پیش‌رونده‌ای ضخیم شود و موجب بروز سردردهای پیاپی و افزایش فشار به مغز و کاهش دید وی شده بود. جمجمه وی به ضخامت ۱۵ سانتی‌متر رسیده بود در حالی که یک جمجمه طبیعی حدود یک تا یک و نیم سانتی‌متر ضخامت دارد. همانطور که جمجمه به روند ضخیم شدن خود ادامه می‌داد فشار بر مغز وی نیز افزایش می‌یافت و بدون انجام جراحی، وی در نهایت عملکردهای اصلی مغز را از دست داده و می‌مرد.
در این جراحی، متخصصان مغز و اعصاب کل بخش عقبی جمجمه وی را از خط رویش مو در پیشانی تا بالای گردن و در طرفین نیز از یک گوش تا گوش دیگر جایگزین کردند. آنها این استخوان را با یک ایمپلنت پلاستیکی جایگزین کردند که به استخوان باقی مانده متصل می‌شود. جراحی موفقیت‌آمیز به اتمام رسید و اکنون پس از گذشت سه ماه این بیمار نشانه‌ای از بیماری در خود ندارد و دید خود را به طور کامل بازیافته است.
پزشکان لزومی برای درمان‌های بعدی این زن نمی‌بینند و می‌گویند تقریبا غیرممکن است که نشانه‌ای از جراحی بر روی بیمار را بتوان مشاهده کرد. پزشکان پیش از این از ایمپلنت‌های چاپ شده به روش سه‌بعدی برای جایگزینی بخش‌هایی از جمجمه استفاده کرده بودند اما جایگزینی تمامی بخش عقبی جمجمه هرگز پیش از این صورت نگرفته بود.
کبد
محققان در «سن دیه گو» موفق به چاپ ۳ بعدی یک کبد آزمایشگاهی کوچک شدند که یک کبد کامل قابل پیوند است. برای ساخت کوچک‌ترین کبد چاپی، یک چاپگر ۳ بعدی حدود ۲۰ لایه از سلولهای کبدی و ستاره‌ای را که ۲سلول اصلی کبد هستند، تولید و بر روی یکدیگر قرار می‌دهد؛ این کبد می‌تواند عملکردهای بافت از جمله تصفیه مواد مغذی، مواد سمی و داروها را تا ۴۰ روز حفظ کند.
فک
یک زن ۸۳ 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 ۳۳ لایه از این ماده ارتفاعی برابر یک میلی‌متر داشتند.
پس از اتمام این استخوان توسط لایه‌ای از سرامیک پوشانده شد و جراحان ۴ ساعت از این جراحی ۵ 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. استخوان فک چاپ شده وزنی برابر ۱۰۷ 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.
تراشه نای
پزشکان دانشگاه میشیگان برای نجات جان یک کودک خردسال مبتلا به بیماری تراکئومالاسی- مشکلات تنفسی ناشی از غضروف ضعیف نای – از فناوری چاپ سه‌بعدی برای ساخت یک تراشه سفارشی نای استفاده کردند. برای ساخت آتل تراشه، تصویر دقیقی از نای با کمک سی‌تی‌اسکن تهیه شد و سپس با استفاده از مدل‌سازی رایانه‌ای، تراشه‌ای از جنس ماده پلی کاپرولاکتون متناسب با راه‌های هوایی کودک طراحی و توسط چاپگر سه‌بعدی ساخته شد.
منبع : پرینتر سه بعدی
محققان ابتدا از اسکن‌ها و نقشه‌های سه بعدی برای مشخص شدن وضعیت زخم بیمار استفاده کردند. دریچه یک چاپگر آنزیم ترومبین و چاپگر دیگر سلولهای آمیخته شده با کلاژن و فیبرینوژن خارج می‌دهد، پس از آن چاپگر یک لایه از فیبروبلاست انسانی و یک لایه از سلولهای پوستی انسانی را که کراتینوسیت نامیده می‌گردد روی هم قرار می‌دهد. برای پیوندهای پوست سنتی جراح پوست را از یک قسمت بدن گرفته و آن را به قسمت دیگر پیوند می‌دهد.
محققان موسسه ویگ فارست امیدوارند بتوانند این روش را به قدری توسعه دهند که چاپ پوست تازه به طور مستقیم برای زخم امکان‌پذیر باشد. آنها در نهایت می‌خواهند یک چاپگر قابل حمل بسازند که بتوان از آن در زمان فجایع طبیعی استفاده کرد.
دست
هزینه کنونی ساخت یک دست مصنوعی حدود ۷۰ هزار پوند بوده اما جوئل گیبارد، کارشناس رباتیک ۲۳ ساله توانسته یک روش جایگزین برای کاهش هزینه‌ها تا ۶۰۰ پوند ارائه کند. یک دانشجوی فارغ التحصیل مهندسی به ابداع دست توسط یک چاپگر ۳ بعدی پرداخته است که کاملا کاربردی و مشابه دست انسان کار کرده و به جای عضلات از موتورهای الکتریکی و به جای تاندون‌ها از کابل‌های فولادی استفاده کرده است.
این دست که از ماده مشابه مواد لگو ساخته شده، می‌تواند بدون اتصالات سفارشی مورد استفاده قرار بگیرد. هر انگشت بطور جداگانه از مفصل برخوردار بوده و این دست مصنوعی می‌تواند اجسام با اندازه‌ها و شکل‌های مختلف را نگه دارد. بخشهای پلاستیکی چاپ سه بعدی مانند استخوان کار کرده و یک پوشش لاستیکی به عنوان پوست عمل می‌کند.
چاپ هر دست حدود هشت ساعت طول می‌کشد. اگر چه این فناوری از حس‌گر برخوردار نبوده اما می‌تواند میزان مقاومت روی هر انگشت را شناسایی کرده و برای مثال یک تخم‌مرغ را بدون شکستن آن نگهدارد. این دست از چنگال محکمی برخوردار بوده اما به قدرت دست خود انسان نیست. برای مثال این دست می‌تواند یک فنجان کاغذی را خورد کند اما قابلیت له کردن یک قوطی فلزی را ندارد.
انگشت
افرادی که انگشتان‌شان را از دست داده‌اند، می‌توانند دستان رباتیکی را امتحان کنند که ده‌ها هزار دلار ارزش دارند، یا این که دست خود را به صورت سه‌بعدی چاپ کنند. «ریچارد فان آز» در سال ۲۰۱۱ طی شغل نجاری، چهار انگشتش را از دست داد. «آز» و «اوون» انگشتانی را برای چهار کودک آفریقایی که از نعمت انگشت محروم بودند، چاپ کرده‌اند. آنها پروتز چاپ‌شده سه‌بعدی ارزان‌قیمت به نام «روبوهند» را برای یکی از بچه‌ها به نام «لیام» تولید کردند.
وی به دلیل سندروم «آمنیوتیک باند» از داشتن انگشتان دست راست محروم بود اما با کمک انگشتان چاپ شده ۳ بعدی قادر به انجام حرکاتی مانند برداشتن سکه است. میزان بودجه اعلام شده، صرف خرید پلاستیک «پی‌ال‌ای» چاپگر سه‌بعدی و سخت‌افزار برای مونتاژ دست‌ها خواهد شد.
جمجمه
یک بیمار هلندی نخستین فرد در جهان است که ناگزیر شد کل جمجمه‌اش را با یک جمجمه مصنوعی جایگزین کند. در طول یک جراحی ۲۳ ساعته، زن ۲۲ ساله، جای جمجمه واقعی خود را به یک جمجمه پلاستیکی داد که به روش چاپ سه‌بعدی برای او تولید شده بود. جراحی این جمجمه سفارشی توسط دکتر «بون ورویج» و دکتر «مارویک مورادین» در بیمارستان دانشگاه «اوتریخت» هلند انجام شد.
این بیمار از یک بیماری نادر رنج می‌برد که موجب شده بود جمجمه‌اش به طور پیش‌رونده‌ای ضخیم شود و موجب بروز سردردهای پیاپی و افزایش فشار به مغز و کاهش دید وی شده بود. جمجمه وی به ضخامت ۱۵ سانتی‌متر رسیده بود در حالی که یک جمجمه طبیعی حدود یک تا یک و نیم سانتی‌متر ضخامت دارد. همانطور که جمجمه به روند ضخیم شدن خود ادامه می‌داد فشار بر مغز وی نیز افزایش می‌یافت و بدون انجام جراحی، وی در نهایت عملکردهای اصلی مغز را از دست داده و می‌مرد.
در این جراحی، متخصصان مغز و اعصاب کل بخش عقبی جمجمه وی را از خط رویش مو در پیشانی تا بالای گردن و در طرفین نیز از یک گوش تا گوش دیگر جایگزین کردند. آنها این استخوان را با یک ایمپلنت پلاستیکی جایگزین کردند که به استخوان باقی مانده متصل می‌شود. جراحی موفقیت‌آمیز به اتمام رسید و اکنون پس از گذشت سه ماه این بیمار نشانه‌ای از بیماری در خود ندارد و دید خود را به طور کامل بازیافته است.
پزشکان لزومی برای درمان‌های بعدی این زن نمی‌بینند و می‌گویند تقریبا غیرممکن است که نشانه‌ای از جراحی بر روی بیمار را بتوان مشاهده کرد. پزشکان پیش از این از ایمپلنت‌های چاپ شده به روش سه‌بعدی برای جایگزینی بخش‌هایی از جمجمه استفاده کرده بودند اما جایگزینی تمامی بخش عقبی جمجمه هرگز پیش از این صورت نگرفته بود.
کبد
محققان در «سن دیه گو» موفق به چاپ ۳ بعدی یک کبد آزمایشگاهی کوچک شدند که یک کبد کامل قابل پیوند است. برای ساخت کوچک‌ترین کبد چاپی، یک چاپگر ۳ بعدی حدود ۲۰ لایه از سلولهای کبدی و ستاره‌ای را که ۲سلول اصلی کبد هستند، تولید و بر روی یکدیگر قرار می‌دهد؛ این کبد می‌تواند عملکردهای بافت از جمله تصفیه مواد مغذی، مواد سمی و داروها را تا ۴۰ روز حفظ کند.
فک
یک زن ۸۳ 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 ۳۳ لایه از این ماده ارتفاعی برابر یک میلی‌متر داشتند.
پس از اتمام این استخوان توسط لایه‌ای از سرامیک پوشانده شد و جراحان ۴ ساعت از این جراحی ۵ 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. استخوان فک چاپ شده وزنی برابر ۱۰۷ 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.
تراشه نای
پزشکان دانشگاه میشیگان برای نجات جان یک کودک خردسال مبتلا به بیماری تراکئومالاسی- مشکلات تنفسی ناشی از غضروف ضعیف نای – از فناوری چاپ سه‌بعدی برای ساخت یک تراشه سفارشی نای استفاده کردند. برای ساخت آتل تراشه، تصویر دقیقی از نای با کمک سی‌تی‌اسکن تهیه شد و سپس با استفاده از مدل‌سازی رایانه‌ای، تراشه‌ای از جنس ماده پلی کاپرولاکتون متناسب با راه‌های هوایی کودک طراحی و توسط چاپگر سه‌بعدی ساخته شد.
منبع : پرینتر سه بعدی
Last edited by a moderator: