مروري بر چاپ زيستي سه‌بعدي غضروف بيني به كمك هيدروژل‌هاي كامپوزيتي

چاپ زيستي سه بعدي به عنوان شاخه اي از توليد افزودني شناخته مي شود كه با استفاده از تلفيقي از مواد زيست سازگار و سلول ها، ساختارهاي زنده و سفارشي سازي شده را با هندسه مطلوب مي سازد. اين ساختارهاي چاپ شده را مي توان در مهندسي بافت، پزشكي بازساختي يا غربالگري دارو بكار برد. ميزان تقاضاي بالا براي رفع نواقص مادرزادي يا اكتسابي غضروف بيني و از سوي ديگر معايب موجود در عمل هاي بازسازي غضروف بيني، اهميت يك روش جايگزين كه ضمن مقرون به صرفه بودن، از دقت و شخصي سازي بالايي برخوردار باشد را نشان مي دهد. همچنين، بافت غضروف هياليني بيني به دليل فقدان عروق، لنف و عصب گزين هاي دردسترس براي چاپ زيستي است. بهطور كلي رويكردهاي اصلي چاپ زيستي به سه دسته مبتني بر اكستروژن، جوهرافشان و مبتني بر ليزر تقسيم بندي مي گردد كه هر روش با الزامات چاپ ويژهاي همراه است. در فرايند چاپ زيستي، هيدروژل ها و به ويژه هيدروژل هاي كامپوزيتي ضمن زيست سازگاري خواص رئولوژيكي و بيومكانيكي قابل توجهي از خود نشان داده اند كه اين امر آنها را به گزينه اي مناسب جهت چاپ ساختارهاي مملو از سلول بدل مي كند. با افزودن نانوذرات مختلف و اصلاح هيدروژل هاي موجود، مي توان به هيدروژل هاي نانوكامپوزيتي دست يافت كه قابليت پاسخگويي به محرك هاي گوناگون مانند تغييرات دما را داشته باشند. توليد هيدروژل هاي نانوكامپوزيتي بسياري از معايب هيدروژل هاي معمول مانند عدم پايداري حرارتي و نداشتن خواص مكانيكي قابل توجه را برطرف كردهاست. فرايند ساخت هيدروژلها ممكن است به اتصال عرضي فيزيكي، حرارتي يا شيميايي در قبل، حين يا بعد از انجام چاپ نيازمند باشد. جوهرهاي زيستي چندمادهاي بسياري در حال توسعه هستند كه علاوه بر پشتيباني از الزامات ساختاري و مكانيكي، از عملكرد سلولي نيز حمايت كنند. در اين مقاله مروري پس از معرفي مفهوم و رويكردهاي اصلي چاپ زيستي، به مهمترين مواد كامپوزيتي و نانوكامپوزيتي پايه پليمري با تمركز بر كاربرد آنها در چاپ زيستي غضروف بيني، پرداخته مي شود.