به نقل از «ایرنا»

ساخت دستگاه چاپ سه بعدی بافت‌های بدن توسط پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف

تاریخ انتشار: ۲۶ آذر ۱۳۹۶ | کد خبر: ۱۶۰۹۳۴۶۸

تهران-ایرنا- جمعی از دانشجویان و پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف در قالب یک شرکت دانش بنیان موفق به طراحی و ساخت 'چاپگر سه بعدی زیستی بافت' شدند.

به گزارش روز یکشنبه گروه علمی ایرنا از دانشگاه صنعتی شریف، موضوع مهندسی بافت یکی از بحث های داغ علمی دنیا است و پژوهشگران زیادی در داخل و خارج از کشور در حال تحقیق و پژوهش در این زمینه هستند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

اساتید، دانشجویان و پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف نیز روی موضوعات مختلف مرتبط با مهندسی بافت کار می‌کنند.
با توجه به افزایش نیاز به پیوند بافت در دنیا و محدودیت ها و کمبودهای موجود در این خصوص، تکنولوژی «بایوپرینتر» نقش مهمی را در تولید بافت‌های مشابه با بافت‌های بدن ایفا می‌کند. مزیتی اصلی که بایوپرینتر در اختیار پژوهشگران قرار می دهد، امکان تولید هندسه های پیچیده و بافت های سه بعدی است.
این زمینه، از جمله حوزه های بسیار نوین و مورد توجه بوده و درحال‌حاضر تنها بافت های محدودی به کمک باپوپرینتر تولید شده و به بدن انسان زنده پیوند زده شده است.
در آخرین مورد، بافتی از کبد در آمریکا پیوند زده شد ولی هنوز شرکتی در دنیا وجود ندارد که به‌صورت تجاری، ‌روی تولید بافت کار کند و تمام فعالیت‌هایی که تاکنون انجام شده، در فاز تحقیقاتی و آزمایشگاهی بوده است. اما با وجود سرعت کم این روند در دنیا، اکوسیستم استارت‌آپی در ایران تلاش کرده از این قافله عقب نماند.
مجید حاجی‌حسینعلی و علی لسانی دو دانشجوی دکترای دانشگاه صنعتی شریف با تاسیس یک شرکت دانش بنیان موفق به طراحی و ساخت پرینتر سه‌بعدی زیستی‌ شده اند که قادر است نمونه هایی از بافت‌های زنده بدن انسان را تولید کند.
حاجی‌حسینعلی دانشجوی مقطع دکترای دانشکده مهندسی مکانیک در خصوص این دستگاه می گوید: نسخه اولیه دستگاه که با همکاری مشترک ساخته شد، قابلیت پرینت همزمان چهار نوع سلول را با مواد مختلف دارد.
وی افزود: سلول‌ها را از بانک های سلولی داخل کشور مانند انستیتو پاستور تهیه و کشت می‌کنیم تا تعدادشان زیاد شود. بعد برای پرینت، از آنها استفاده می‌کنیم. ما خدماتمان را به موسسات و پژوهشگاه‌ها و بیمارستان‌ها عرضه می‌کنیم و با کاربر نهایی در ارتباط نیستیم و کارمان به‌طور مستقیم با زندگی مردم مرتبط نیست، ولی می‌تواند حوزه سلامت را متحول کند و هزینه‌های درمانی بیماران را تحت‌تاثیر قرار دهد.
وی خاطرنشان کرد: به طورکلی شرکت های معدودی در دنیا بایوپرینتر تجاری می‌سازند که مشتری می‌تواند از آن استفاده کند. مهم‌ترین شرکت‌های این حوزه هم در آلمان و آمریکا هستند. قیمت دستگاه‌هایی که این شرکت‌ها ارائه می‌دهند، بین 200 تا 250هزار دلار است. در حالی که دستگاه ما در ایران حدود 100میلیون تومان قیمت‌گذاری شده ‌و با سوبسیدی که از معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری گرفته‌ایم، قیمت تمام‌شده برای مشتری داخلی، حدود 60میلیون تومان می‌شود.
این پژوهشگر دانشگاه صنعتی شریف اذعان داشت: دستگاه بایوپرینتر، علاوه بر هندسه‌ای که به بافت می دهد، مزایای دیگری نیز دارد. به‌عنوان مثال، پژوهشگران زمانی که می‌خواهند با استفاده از روش‌های سنتی، به تولید بافت بپردازند، نیاز به چیزی شبیه داربست و اسکلت ساختمان دارند تا بتوانند سلول‌های زنده را در آن جاگذاری کنند.
حسینعلی ادامه داد: بایوپرینتر، علاوه بر این که اسکلت را تولید می‌کند، این امکان را فراهم می‌کند که سلول‌ها با دقت و درجایی‌که محقق می‌خواهد، جانمایی شوند. با توجه به اینکه بافت‌های بدن از سلول‌های مختلفی تشکیل شده‌اند و در تولید بافت، محل قرارگیری سلول‌ها در کنار هم بسیار بااهمیت است، استفاده از بایوپرینتر، نسبت به روش‌های سنتی، در اولویت قرار می‌گیرد.
وی افزود: با این دستگاه، می‌توان روی بافت‌های مختلفی کار کرد، ولی درحال‌حاضر ما روی بافت‌های پوست و استخوانی متمرکز هستیم. شرکت ما در حقیقت یک شرکت مهندسی است ولی به دلیل نیازی که به تست دستگاه وجود داشت، وارد بخش بیولوژی نیز شده‌ایم تا تاییدات لازم را برای خریداران بگیریم. به‌عنوان مثال، یکی از کارهایی که در حال‌حاضر انجام می‌دهیم، روی ایمپلنت‌های دندان است. تهیه سلول و تهیه مواد زیست‌سازگار، بسیار هزینه‌بر است و ما در ابتدای راه قرار داریم و تاکنون موفق شده‌ایم که در حوزه بافت‌های سخت استخوانی، پرینت داشته باشیم و هنوز به‌دلیل پیچیدگی بالایی که بافت‌های نرم دارند، وارد پرینت آنها نشده‌ایم. خروجی‌هایی هم که از دستگاه گرفته‌ایم، در مققیاس آزمایشگاهی است و هنوز پیوند روی حیوان و انسان انجام نشده است.

***کاربردهای دیگر دستگاه بایوپرینتر
این دانشجوی دکترای دانشگاه شریف در ادامه به کاربردهای این دستگاه اشاره کرد و در این خصوص گفت: کاربردهای این دستگاه، گسترده است و هرجایی‌که بافتی آسیب ببیند، می‌توان با بافت‌های تولیدشده از این دستگاه، آن را احیا کرد. بعنوان مثال، پوشش‌هایی برای قسمت آسیب‌دیده پوست تولید شده است که وقتی روی پوست قرار می‌گیرد، زخم را ترمیم می‌کند. در حوزه زیبایی نیز کاربردهای زیادی دارد. کاربرد دیگر آن، تست محصولات آرایشی و دارویی روی بافت پوست است تا از عدم حساسیت‌زایی آن، اطمینان حاصل شود. کاربردهای دیگر این دستگاه، در حوزه فک، صورت و استخوان سر است. علاوه بر این، ساخت نمونه بافت سرطانی برای بررسی تاثیر داروهای ضدسرطان، از دیگر کاربردهای این دستگاه است.
وی یادآور شد: فناوری که ما از آن استفاده می‌کنیم، «میکرو استروژن» نام دارد و مواد از یک مخزن پرینت می‌شوند. دو نوع ماده در دستگاه استفاده می‌شود که قابلیت استفاده در بدن انسان را دارند؛ یعنی مواد سلولی و مواد زیست‌سازگار. دستگاه ما قابلیت پرینت همزمان چهار نوع سلول را با مواد مختلف دارد. سلول‌ها را از بانک های سلولی تهیه می‌کنیم و آنها را کشت می‌کنیم تا تعدادشان زیاد شود، بعد برای پرینت، از آنها استفاده می‌کنیم. مواد زیست‌سازگار هم زمانی کاربرد دارند که می‌خواهیم سلول‌ها را در چارچوبی بسازیم که سلولی نیست، ولی زیست‌تخریب‌پذیر است و وقتی در بدن قرار می‌گیرد، از بین می‌رود و فقط سلول‌ها باقی می‌ماند. درحال‌حاضر ما با مواد زیست تخریب‌پذیر، اسکفولدهای سه‌بعدی یا همان اسکلت‌های نگهدارنده ساده تولید می‌کنیم. روشی که تا پیش از این، در ایران وجود نداشته است.

***وضعیت بازار بایوپرینتر در ایران
این پژوهشگر خاطرنشان کرد، بازار داخل ایران برای فروش این دستگاه، مثل سایر محصولات سخت‌افزاری، بسیار کوچک و ضعیف است. یکی از دلایلی هم که به سمت عرضه خدمات دستگاه رفتیم، همین مورد بود. ما در حال عبور از مرحله تجاری‌سازی دستگاه و درحال جذب سرمایه هستیم ولی قصد داریم در بازار خدمات تولید بافت و مواد اولیه سلولی قابل‌استفاده در بایوپرینتر کار کنیم تا بتوانیم آن را در کنار دستگاه به محققان بفروشیم. امیدواریم به این سمت برویم که سلول‌ها و بافت‌های مختلف را تولید کنیم. زمانی که بتوانیم یک محصول واقعی بسازیم که قابلیت استفاده در بدن انسان را داشته باشد، مطمئنا بازار خدمات در ایران، پربازده خواهد بود.
مهندس مجید حاجی حسینعلی در ادامه به همکاران خود در این پروژه اشاره کرد و افزود: افرادی که درحال‌حاضر در تیم ما حضور دارند، از تخصص‌های مختلف مکانیک، الکترونیک، کامپیوتر، مهندسی شیمی و زیست‌شناسی هستند. یک تیم هفت‌نفره هستیم که فقط روی این پروژه کار می‌کنیم و در جایی مشغول به کار نیستیم.
وی یادآور شد، در واقع به غیر از ایده جذاب کار و اینکه بخواهیم بیزینس خودمان را داشته باشیم، هدف ما این بود که بچه‌هایی که از دانشگاه فارغ‌التحصیل می‌شوند بتوانند از تخصص‌های خود استفاده کنند و کارکردن کنار هم را یاد بگیرند؛ هدفی که تقریبا به آن رسیده‌ایم. ما به آینده این کار، امیدوار هستیم و با وجود تمام سختی‌ها، با انرژی آن را ادامه خواهیم داد.
علمی**2038**
دریافت کننده: درنا محمدیان* انتشار: محتشمی پور
برای اطلاع از اخبار متنوع علمی و فناوری، با کانال علمی ایرنا در تلگرام همراه شوید:
irnaelm@
ttps://telegram

منبع: ایرنا

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.irna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایرنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۱۶۰۹۳۴۶۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

همه چیز درباره خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران

پرینت سه بعدی، فناوری‌ای است که تحولات چشمگیری در بسیاری از صنایع به وجود آورده است. این تکنولوژی که از دهه‌های پیش شروع به شکل‌گیری کرده، امروزه به یکی از پایه‌های اصلی در تولید و مهندسی محسوب می‌شود. این فناوری امکان تولید قطعات پیچیده و منحصر به فرد را فراهم آورده و به کسب‌وکارها اجازه می‌دهد تا بدون نیاز به ابزارهای گران‌قیمت، به تولید انبوه بپردازند. در تهران، پرینت سه بعدی فلزی به عنوان بخشی از این پیشرفت‌ها، نقش بسزایی در ارتقای کیفیت و سرعت در تولید قطعات مختلف ایفا کرده است.

از طریق خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران، ما شاهد بهبود قابل توجهی در توانایی‌های تولیدی هستیم که این امر به خصوص در صنایعی نظیر خودروسازی، پزشکی و هوافضا به وضوح قابل مشاهده است. این خدمات، امکان ساخت قطعات با پیچیدگی‌های بالا و تلرانس‌های دقیق را بدون نیاز به ابزارهای سنتی و گران‌قیمت فراهم آورده، که این خود موجب صرفه‌جویی در زمان و هزینه‌ها شده است. علاوه بر این، پرینت سه بعدی فلزی توانایی ارائه خدمات سفارشی‌سازی را به شکل چشمگیری افزایش داده و به مشتریان امکان می‌دهد تا محصولاتی منحصر به فرد و مطابق با نیازهای خاص خود را دریافت کنند. این فناوری نه تنها از لحاظ کاربردی بلکه از جنبه‌های اقتصادی نیز برای کسب‌وکارها مزایای زیادی دارد، زیرا توانایی تولید دسته‌جمعی قطعات بدون نیاز به ابزار یا قالب‌های مختلف را فراهم می‌آورد.

با توجه به تمام این مزایا، مقاله حاضر قصد دارد تا با بررسی دقیق و جامع خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران، نگاهی عمیق‌تر به فناوری‌ها، مواد مورد استفاده، شرکت‌های فعال و کاربردهای این تکنولوژی بیندازد و چشم‌اندازی از آینده این صنعت را در ایران ارائه دهد.

فناوری‌های مورد استفاده در خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران خدمات پرینت سه بعدی فلزی با لیزر انتخابی (SLM)

فناوری پرینت سه بعدی با لیزر انتخابی (SLM) یکی از پیشرفته‌ترین روش‌های ساخت افزودنی است که برای تولید قطعات فلزی استفاده می‌شود. این فناوری از یک پرتو لیزر برای ذوب کردن و اتصال دانه‌های پودر فلزی در لایه‌های بسیار نازک استفاده می‌کند. سپس لایه‌ها به ترتیب بر روی هم قرار گرفته و قطعه نهایی را شکل می‌دهند.

این فرایند به دلیل دقت بسیار بالا و توانایی تولید قطعات با پیچیدگی‌های بسیار زیاد بدون نیاز به ماشین‌کاری اضافی، در صنایع مختلفی از جمله هوافضا، پزشکی و موتورسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مواد رایج در این روش شامل استیل، تیتانیوم، آلومینیوم و بسیاری از آلیاژهای خاص دیگر هستند که برای کاربردهای خاص طراحی شده‌اند.

ایمپلنت فک تیتانیوم ساخته شده به روش SLM با ماده Ti64 توسط شرکت آی دیزاین

چاپ مستقیم فلز با لیزر (DMLS)

چاپ مستقیم فلز با لیزر (DMLS) به روشی شبیه SLM عمل می‌کند، اما با این تفاوت که معمولاً برای فلزات غیر آهنی مانند آلومینیوم و تیتانیوم به کار می‌رود. DMLS برای تولید قطعاتی با دقت بالا و مقاومت مکانیکی قوی شناخته شده است، که در نمونه‌سازی سریع و تولید کم حجم بسیار مؤثر است. این تکنولوژی امکان تولید هندسه‌های پیچیده و ساختارهای داخلی مانند حفره‌های تو خالی یا کانال‌های خنک‌کننده که با روش‌های سنتی قابل دسترسی نیستند را فراهم می‌کند. به همین دلیل، DMLS گزینه‌ای ایدئال برای صنایعی است که نیازمند قطعات با ویژگی‌های مکانیکی بسیار خاص هستند.

ذوب با پرتو الکترونی (EBM)

فناوری ذوب با پرتو الکترونی (EBM) یکی دیگر از روش‌های پرینت سه بعدی فلزی است که از پرتوهای الکترونی برای ذوب کردن مواد فلزی پودری استفاده می‌کند. این روش به‌ویژه برای تولید قطعات تیتانیومی در صنایع پزشکی محبوب است، زیرا امکان تولید قطعات بزرگ‌تر و پیچیده‌تر با سرعت بالاتری نسبت به SLM و DMLS را فراهم می‌کند.

تکنیک EBM به‌خصوص در تهران، به دلیل دقت بالا و توانایی تولید قطعات بسیار دقیق و مقاوم، برای ساخت ایمپلنت‌ها و قطعات بدن مصنوعی بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

مواد مورد استفاده در پرینت سه بعدی فلزی

شرکت های ارائه دهنده ی خدمات پرینت سه‌بعدی فلزی در تهران از موادی چون تیتانیوم، استیل ضد زنگ، و آلومینیوم استفاده می‌کند که هر کدام خواص منحصر به فردی دارند و برای کاربردهای صنعتی خاصی مناسب هستند. تیتانیوم به خاطر استحکام بالا و وزن سبک، استیل ضد زنگ به دلیل مقاومت در برابر زنگ‌زدگی، و آلومینیوم برای خواص هدایت حرارتی و الکتریکی و سبکی، بسیار مورد توجه هستند. این مواد به دلیل خواص مکانیکی برتر و دوام طولانی مدت در شرایط سخت، انتخاب‌های ایدئالی برای پروژه‌های پیچیده و نوآورانه هستند که به پیشبرد صنایع مختلف و توسعه فناوری پرینت سه‌بعدی در تهران کمک شایانی می‌کنند و صنایع را از اجبار به استفاده از فیلامنت در پرینت سه بعدی رها می کنند تا قطعات فلزی با استحکام بالا بتواند ساخته شود.

شرکت‌های ارائه دهنده خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران

چندین شرکت برجسته در زمینه خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران فعالیت می‌کنند که هرکدام با ارائه خدمات متمایز، به توسعه این فناوری کمک می‌کنند.

آی دیزاین به عنوان یکی از شرکت‌های پیشرو در ارائه خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران شناخته می‌شود. این شرکت با استفاده از تکنولوژی پیشرفته و ماشین‌آلات دقیق، توانایی ارائه خدمات سفارشی‌سازی قطعات فلزی را به شکل گسترده‌ای دارد. آی دیزاین متخصص در تولید قطعات با پیچیدگی بالا و دقت مهندسی استثنایی است، که این امر آن‌ها را به یک انتخاب محبوب برای صنایع دفاعی، پزشکی و هوافضا تبدیل کرده است. سیزان، یکی دیگر از بازیگران کلیدی در بازار پرینت سه بعدی فلزی ایران است. این شرکت با داشتن گواهینامه‌های دانش‌بنیان و همکاری‌هایی با دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی برتر کشور، در تولید قطعات استاندارد و تحقیقاتی پیشرو است. سیزان علاوه بر ارائه خدمات پرینت، در زمینه آموزش و پشتیبانی فنی نیز فعالیت‌های قابل توجهی دارد.

شرکت نورا لایه‌نگار، مستقر در اصفهان، تکنولوژی‌های پرینت سه بعدی مبتنی بر فلز را به ایران آورده است. این شرکت جوان و نوآور، با تمرکز بر کیفیت بالا و انعطاف‌پذیری در تولید، به سرعت در حال تبدیل شدن به یک نام مطرح در صنعت پرینت سه بعدی ایران است.

کاربردهای خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران

ارائه ی خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران نقش چشمگیری در تحول صنایع مختلف ایفا کرده است. در صنعت خودروسازی و هوافضا، این فناوری امکان ساخت قطعات سبک و بادوام را فراهم آورده و در پزشکی و دندانپزشکی، ساخت ایمپلنت‌ها و ابزارهای جراحی سفارشی را ممکن ساخته است. همچنین، در صنعت جواهرسازی و هنر، پرینت سه‌بعدی به هنرمندان کمک می‌کند تا طرح‌های پیچیده و منحصر به فردی خلق کنند. این فناوری نه تنها به افزایش کارایی و کاهش هزینه‌ها کمک کرده، بلکه با ارائه راهکارهای نوآورانه، آینده‌ی روش‌های ساخت و تولید در ایران را شکل داده است.

چچالش‌های ارائه ی خدمات پرینت سه بعدی در تهران

پرینت سه بعدی فلزی با وجود مزایای بی‌شمار، چالش‌های فنی خاص خود را نیز دارد. مدیریت دقیق پارامترهای پرینت، مانند دما و سرعت لیزر، برای دستیابی به بهترین کیفیت ممکن ضروری است. علاوه بر این، تضمین یکپارچگی ساختاری و خواص مکانیکی قطعات نیز می‌تواند چالش‌برانگیز باشد، به‌ویژه برای قطعاتی که در شرایط سخت محیطی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

هزینه‌های اولیه برای راه‌اندازی و نگهداری تجهیزات پرینت سه بعدی فلزی بالا است، که این امر می‌تواند برای بسیاری از کسب‌وکارها چالش‌برانگیز باشد. با این حال، پرینت سه بعدی می‌تواند در بلندمدت باعث کاهش هزینه‌ها شود، زیرا تولید قطعات با پیچیدگی بالا را بدون نیاز به ابزارهای گران‌قیمت ممکن می‌سازد.

سخن پایانی

پرینت سه بعدی فلزی تأثیر عمیقی بر صنایع مختلف در تهران داشته است و با پیشرفت‌های فناوری و نوآوری‌های مستمر، این تأثیر به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش خواهد یافت. تشویق کسب‌وکارها و افراد برای بهره‌گیری از پتانسیل‌های این فناوری، می‌تواند به توسعه اقتصادی و تکنولوژیکی منطقه کمک کند و موجبات رشد و نوآوری در صنعت تولید را فراهم آورد.

انتظار می‌رود که بازار خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران و ایران شاهد رشد قابل توجهی باشد. با افزایش آگاهی و شناخت کاربردهای متنوع این فناوری، پذیرش آن در بین کسب‌وکارهای کوچک و بزرگ افزایش خواهد یافت. دولت و بخش‌های آموزشی و خصوصی نقش مهمی در توسعه پرینت سه بعدی فلزی دارند. حمایت‌های مالی و تحقیقاتی، ایجاد مراکز تحقیق و توسعه و برنامه‌های آموزشی می‌تواند به رشد این فناوری و کاربرد آن در صنایع مختلف کمک کند.

کد خبر 848669