در این ارائه به معرفی تکنولوژی بیوپرینت سه-بعدی پرداخته شده است. همچنین یک تاریخچه مختصر، اشاره به انواع آن و دلایل نیاز به بیوپرینتر ها و مزایای آن اشاره شده است

1. ‫سه‬ ‫بیوپرینت‬-‫بعدی‬
‫نوروزیان‬ ‫دانیال‬|‫دکت‬‫ر‬‫نوبندگانی‬ ‫صالحی‬|QIAU

2. ‫نیست‬ ‫دور‬ ‫هم‬ ‫چندان‬ ‫آینده‬...
2

3. ‫اهداف‬
•‫چیست؟‬ ‫بیوپرینت‬
•‫ها‬ ‫کاربرد‬
•‫دارند؟‬ ‫نیاز‬ ‫فناوری‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫کسانی‬ ‫چه‬
•‫بیوپرینت‬ ‫فناوری‬ ‫سطح‬
•‫ها‬ ‫آورد‬ ‫دست‬ ‫و‬ ‫نتایج‬
•‫شود؟‬ ‫می‬ ‫انجام‬ ‫چگونه‬ ‫بیوپرینت‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫نیاز‬ ‫چیزی‬ ‫چه‬
•‫جمعبندی‬
•‫منابع‬
3

4. ‫چیست؟‬ ‫بیوپرینت‬
‫سه‬ ‫های‬ ‫پرینتر‬ ‫بر‬ ‫مبتنی‬ ‫روشی‬ ‫بعدی‬ ‫سه‬ ‫بیوپرینت‬-‫ترکیب‬ ‫به‬ ‫خاص‬ ‫روشی‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫بعدی‬،‫ها‬ ‫سلول‬
‫بیومواد‬ ‫و‬ ‫رشد‬ ‫عوامل‬(‫بیو‬-‫ها‬ ‫داربست‬)‫شب‬ ‫که‬ ‫کند‬ ‫تولید‬ ‫را‬ ‫مختلف‬ ‫زیستی‬ ‫قسمت‬ ‫تا‬ ‫پردازد‬ ‫می‬‫اهت‬
‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫عملکردی‬ ‫و‬ ‫ساختاری‬ ‫لحاظ‬ ‫از‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫طبیعی‬ ‫قسمت‬ ‫به‬ ‫حداکثری‬.
‫بیوپرینت‬‫توسط‬ ‫ها‬‫بیومتریال‬ ‫مهندسین‬‫شود‬ ‫می‬ ‫انجام‬.
4

5. ‫چیست؟‬ ‫بیوپرینت‬
‫روش‬‫کلی‬:
•‫پرینت‬‫بیو‬-‫داربست‬(Bio-scaffold)
•‫انتقال‬‫سلول‬‫های‬‫تمایز‬‫نیافته‬‫به‬‫بیو‬-‫داربست‬‫و‬‫افزودن‬‫مواد‬‫مورد‬‫نیاز‬‫سلول‬‫ها‬
•‫پیوند‬‫بیو‬-‫داربست‬‫و‬‫بافت‬‫اولیه‬‫شکل‬‫گرفته‬‫به‬‫بیمار‬.‫از‬‫اینجا‬‫به‬‫بعد‬‫قسمت‬‫مورد‬‫نظر‬‫پیوند‬‫خورده‬‫و‬
‫بیو‬-‫داربست‬‫نیز‬‫کم‬‫کم‬‫تجزیه‬‫می‬‫شود‬.
5

6. ‫اهداف‬
•‫چیست؟‬ ‫بیوپرینت‬
•‫ها‬ ‫کاربرد‬
•‫دارند؟‬ ‫نیاز‬ ‫فناوری‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫کسانی‬ ‫چه‬
•‫بیوپرینت‬ ‫فناوری‬ ‫سطح‬
•‫ها‬ ‫آورد‬ ‫دست‬ ‫و‬ ‫نتایج‬
•‫شود؟‬ ‫می‬ ‫انجام‬ ‫چگونه‬ ‫بیوپرینت‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫نیاز‬ ‫چیزی‬ ‫چه‬
•‫جمعبندی‬
•‫منابع‬
6

7. ‫ها‬ ‫کاربرد‬
•‫مو‬ ‫کاشت‬
•‫چشمی‬ ‫های‬ ‫لنز‬
•‫چشم‬ ‫عدسی‬ ،‫قرنیه‬ ،‫مصنوعی‬ ‫چشم‬
•‫ها‬ ‫ایمپلنت‬ ‫فرم‬ ‫به‬ ‫جراحی‬ ‫در‬(،‫داخلی‬ ‫و‬ ‫خارجی‬ ‫های‬ ‫ایمپلنت‬ ،‫مصنوعی‬ ‫های‬ ‫ارگان‬ ،‫بافتی‬ ‫ترمیم‬
‫و‬ ‫ها‬ ‫استخوان‬)...
7

8. ‫اهداف‬
•‫چیست؟‬ ‫بیوپرینت‬
•‫ها‬ ‫کاربرد‬
•‫دارند؟‬ ‫نیاز‬ ‫فناوری‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫کسانی‬ ‫چه‬
•‫بیوپرینت‬ ‫فناوری‬ ‫سطح‬
•‫ها‬ ‫آورد‬ ‫دست‬ ‫و‬ ‫نتایج‬
•‫شود؟‬ ‫می‬ ‫انجام‬ ‫چگونه‬ ‫بیوپرینت‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫نیاز‬ ‫چیزی‬ ‫چه‬
•‫جمعبندی‬
•‫منابع‬
8

9. ‫دارند‬ ‫نیاز‬ ‫فناوری‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫کسانی‬ ‫چه‬‫؟‬
•‫عضو‬ ‫اهدای‬ ‫انتظار‬ ‫لیست‬ ‫برای‬ ‫جانبی‬ ‫حل‬ ‫راه‬ ‫یک‬
•‫ها‬ ‫آن‬ ‫کمبود‬ ‫و‬ ‫دریافت‬ ‫برای‬ ‫عضو‬ ‫محدود‬ ‫تعداد‬(‫و‬ ‫ها‬ ‫سلول‬ ،‫ها‬ ‫ارگان‬ ،‫پوست‬ ‫مثل‬)...
9

10. ‫دارند؟‬ ‫نیاز‬ ‫فناوری‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫کسانی‬ ‫چه‬
•‫اهدایی‬ ‫عضو‬ ‫باالی‬ ‫قیمت‬
•‫ماندن‬ ‫انتظار‬ ‫در‬ ‫باالی‬ ‫هزینه‬
•‫متعدد‬ ‫معاینات‬ ‫هزینه‬
•‫مصرفی‬ ‫های‬ ‫دارو‬ ‫باالی‬ ‫هزینه‬
•‫دارو‬ ‫آزمایش‬ ‫و‬ ‫ساخت‬ ‫و‬ ‫تحقیقات‬ ‫باالی‬ ‫هزینه‬
10

11. ‫اهداف‬
•‫چیست؟‬ ‫بیوپرینت‬
•‫ها‬ ‫کاربرد‬
•‫دارند؟‬ ‫نیاز‬ ‫فناوری‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫کسانی‬ ‫چه‬
•‫بیوپرینت‬ ‫فناوری‬ ‫سطح‬
•‫ها‬ ‫آورد‬ ‫دست‬ ‫و‬ ‫نتایج‬
•‫شود؟‬ ‫می‬ ‫انجام‬ ‫چگونه‬ ‫بیوپرینت‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫نیاز‬ ‫چیزی‬ ‫چه‬
•‫جمعبندی‬
•‫منابع‬
11

12. ‫فناوری‬ ‫سطح‬‫بیوپرینت‬
‫سه‬ ‫پرینت‬ ‫زمینه‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫چاپ‬ ‫مقاالت‬ ‫تعداد‬-‫سلولی‬ ‫بعدی‬/‫اندامی‬(‫تا‬2013)
12

13. ‫بیوپرینت‬ ‫فناوری‬ ‫سطح‬
‫سال‬ ‫تا‬2012:
•‫ها‬ ‫آن‬ ‫اثر‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫سم‬ ‫و‬ ‫دارو‬ ‫تست‬ ‫برای‬ ‫کوچک‬ ‫های‬ ‫بافت‬
‫سال‬ ‫تا‬2015:
•‫پیوند‬ ‫برای‬ ‫ساده‬ ‫های‬ ‫بافت‬(‫و‬ ‫مثانه‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫رگ‬ ‫مثل‬)...
‫سال‬ ‫تا‬2030:
•‫پیچیده‬ ‫های‬ ‫ارگان‬ ‫از‬ ‫قسمتی‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫بدن‬ ‫ساده‬ ‫های‬ ‫قسمت‬ ‫پرینت‬
‫سال‬ ‫از‬ ‫بعد‬2030:
•‫بدن‬ ‫های‬ ‫ارگان‬ ‫کامل‬ ‫پرینت‬
13

14. ‫اهداف‬
•‫چیست؟‬ ‫بیوپرینت‬
•‫ها‬ ‫کاربرد‬
•‫دارند؟‬ ‫نیاز‬ ‫فناوری‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫کسانی‬ ‫چه‬
•‫بیوپرینت‬ ‫فناوری‬ ‫سطح‬
•‫ها‬ ‫آورد‬ ‫دست‬ ‫و‬ ‫نتایج‬
•‫شود؟‬ ‫می‬ ‫انجام‬ ‫چگونه‬ ‫بیوپرینت‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫نیاز‬ ‫چیزی‬ ‫چه‬
•‫جمعبندی‬
•‫منابع‬
14

15. ‫آورد‬ ‫دست‬ ‫و‬ ‫نتایج‬‫ها‬
‫شده‬ ‫پرینت‬ ‫مصنوعی‬ ‫مثانه‬(،‫آمریکا‬2006)
‫آزمایشگاه‬ ‫در‬ ‫مثانه‬ ‫اولین‬ ‫ساخت‬
‫گرفت‬ ‫صورت‬ ‫ها‬ ‫سگ‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫آن‬ ‫تست‬ ‫اولین‬(‫بود‬ ‫آمیز‬ ‫موفقیت‬)
‫روی‬ ‫سپس‬6‫شد‬ ‫انجام‬ ‫پیوند‬ ‫انسان‬(‫عضو‬ ‫زدگی‬ ‫پس‬ ‫بدون‬)
‫انجام‬ ‫پروسه‬:‫بیو‬ ‫پرینت‬ ،‫مثانه‬ ‫از‬ ‫نمونه‬ ‫برداشت‬ ،‫اسکن‬ ‫تی‬ ‫سی‬-‫بیو‬ ‫در‬ ‫مثانه‬ ‫کشت‬ ،‫داربست‬-‫د‬ ‫داربست‬‫ر‬
،‫هیدروژل‬‫فرد‬ ‫به‬ ‫مصنوعی‬ ‫مثانه‬ ‫پیوند‬
15

16. ‫ها‬ ‫آورد‬ ‫دست‬ ‫و‬ ‫نتایج‬
•‫شدند‬ ‫گرفته‬ ‫پرینت‬ ‫خونی‬ ‫های‬ ‫رگ‬ ‫اولین‬(2009)
•‫شده‬ ‫بیوپرینت‬ ‫قلبی‬ ‫دریچه‬ ‫اولین‬(2011)
•‫شده‬ ‫بیوپرینت‬ ‫ریوی‬ ‫بافت‬ ‫اولین‬(2012)
•‫و‬ ‫پوست‬ ،‫نای‬ ،‫خارجی‬ ‫گوش‬ ،‫استخوان‬ ‫پرینت‬( ...‫امروز‬ ‫به‬ ‫تا‬)
16

17. ‫اهداف‬
•‫چیست؟‬ ‫بیوپرینت‬
•‫ها‬ ‫کاربرد‬
•‫دارند؟‬ ‫نیاز‬ ‫فناوری‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫کسانی‬ ‫چه‬
•‫بیوپرینت‬ ‫فناوری‬ ‫سطح‬
•‫ها‬ ‫آورد‬ ‫دست‬ ‫و‬ ‫نتایج‬
•‫شود؟‬ ‫می‬ ‫انجام‬ ‫چگونه‬ ‫بیوپرینت‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫نیاز‬ ‫چیزی‬ ‫چه‬
•‫جمعبندی‬
•‫منابع‬
17

18. ‫چگونه‬ ‫بیوپرینت‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫نیاز‬ ‫چیزی‬ ‫چه‬‫انجام‬‫شود‬ ‫می‬‫؟‬
‫گرفت؟‬ ‫پرینت‬ ‫را‬ ‫ارگان‬ ‫یک‬ ‫بتوان‬ ‫تا‬ ‫است‬ ‫ضروری‬ ‫هایی‬ ‫چیز‬ ‫چه‬
•‫ارگان‬ ‫ساختار‬ ‫و‬ ‫آناتومی‬ ‫دانستن‬
•‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫های‬ ‫سلول‬
•‫عملکردی‬ ‫قابلیت‬ ‫حفظ‬
•‫چه‬(‫جنس‬)‫بیو‬-‫شود؟‬ ‫گرفته‬ ‫پرینت‬ ‫باید‬ ‫داربستی‬
•‫شود؟‬ ‫استفاده‬ ‫باید‬ ‫ای‬ ‫تکنولوژی‬ ‫چه‬ ‫از‬
18

19. ‫چگونه‬ ‫بیوپرینت‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫نیاز‬ ‫چیزی‬ ‫چه‬‫انجام‬‫شود؟‬ ‫می‬
‫ها‬ ‫ارگان‬:
•‫سه‬ ‫ساختار‬-‫دارند‬ ‫بعدی‬
•‫دارند‬ ‫میکروساختاری‬ ‫های‬ ‫شاخصه‬.
•‫باشند‬ ‫می‬ ‫دارا‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫خاص‬ ‫سلولی‬ ‫برون‬ ‫فضای‬ ‫و‬ ‫اند‬ ‫شده‬ ‫ساخته‬ ‫متنوع‬ ‫های‬ ‫سلول‬ ‫از‬.
19

20. ‫چگونه‬ ‫بیوپرینت‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫نیاز‬ ‫چیزی‬ ‫چه‬‫انجام‬‫شود؟‬ ‫می‬
‫بیوپرینت‬ ‫مراحل‬:
•‫پردازش‬ ‫پیش‬
•‫پردازش‬
•‫پردازش‬ ‫پس‬
•‫اسکن‬‫عضو‬
•‫آماده‬‫سازی‬‫پرینت‬‫توسط‬‫دستگاه‬‫تحت‬‫کنترل‬‫کامپیوتر‬‫و‬‫متخصصین‬
20

21. ‫چگونه‬ ‫بیوپرینت‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫نیاز‬ ‫چیزی‬ ‫چه‬‫انجام‬‫شود؟‬ ‫می‬
‫بیوپرینت‬ ‫مراحل‬:
•‫پردازش‬ ‫پیش‬
•‫پردازش‬
•‫پردازش‬ ‫پس‬
•‫شامل‬‫آماده‬‫سازی‬‫بیواینک‬(bio-ink)
•‫کشت‬‫سلول‬‫ها‬‫و‬‫آماده‬‫سازی‬‫آن‬‫ها‬
•‫پرینت‬‫گرفتن‬‫بافت‬‫یا‬‫ارگان‬
21

22. ‫چگونه‬ ‫بیوپرینت‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫نیاز‬ ‫چیزی‬ ‫چه‬‫انجام‬‫شود؟‬ ‫می‬
‫بیوپرینت‬ ‫مراحل‬:
•‫پردازش‬ ‫پیش‬
•‫پردازش‬
•‫پردازش‬ ‫پس‬
•‫مرحله‬‫ای‬‫مهم‬‫برای‬‫ایجاد‬‫یک‬‫ساختار‬‫پایدار‬
•‫برای‬‫این‬‫هدف‬‫به‬‫محرک‬‫های‬،‫شیمیایی‬‫الکتریکی‬‫و‬‫یا‬‫مکانیکی‬‫نیاز‬‫است‬.
•‫محرک‬‫ها‬‫برای‬‫تعیین‬‫نوع‬‫سلول‬‫و‬‫میزان‬‫رشد‬‫می‬‫باشد‬.
•‫استفاده‬‫از‬‫بایو‬-‫راکتور‬‫ها‬
•‫مزایا‬:‫سرعت‬‫باال‬‫تکامل‬،‫بافت‬‫مواد‬،‫رسانی‬‫آماده‬‫سازی‬‫برای‬‫پیوند‬
22

23. ‫اهداف‬
•‫چیست؟‬ ‫بیوپرینت‬
•‫ها‬ ‫کاربرد‬
•‫دارند؟‬ ‫نیاز‬ ‫فناوری‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫کسانی‬ ‫چه‬
•‫بیوپرینت‬ ‫فناوری‬ ‫سطح‬
•‫ها‬ ‫آورد‬ ‫دست‬ ‫و‬ ‫نتایج‬
•‫شود؟‬ ‫می‬ ‫انجام‬ ‫چگونه‬ ‫بیوپرینت‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫نیاز‬ ‫چیزی‬ ‫چه‬
•‫جمعبندی‬
•‫منابع‬
23

24. ‫جمعبندی‬
‫آینده‬
•‫باشد‬ ‫می‬ ‫پیوند‬ ‫برای‬ ‫مختلف‬ ‫های‬ ‫ارگان‬ ‫تولید‬ ‫تکنولوژی‬ ‫این‬ ‫آینده‬.
•‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫زیر‬ ‫های‬ ‫چالش‬ ‫هدف‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫رسیدن‬ ‫برای‬:
•‫است‬ ‫دشواری‬ ‫کار‬ ‫سلول‬ ‫هر‬ ‫به‬ ‫موقع‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫اختصاصی‬ ‫سیگنال‬ ‫دادن‬.
•‫است‬ ‫سخت‬ ‫بافت‬ ‫برای‬ ‫مواد‬ ‫گردش‬ ‫سیستم‬ ‫ایجاد‬.
•‫از‬ ‫بیشتر‬ ‫ضخامت‬1mm‫است‬ ‫سخت‬.
24

25. ‫جمعبندی‬
‫دهم؟‬ ‫می‬ ‫اهمیت‬ ‫بیوپرینت‬ ‫به‬ ‫چرا‬ ‫من‬
.1‫ارزش‬‫بیشتری‬‫برای‬‫بدن‬‫خودم‬‫قائل‬‫می‬‫شوم‬.
.2‫تکنولوژی‬‫به‬‫کار‬‫رفته‬‫به‬‫شدت‬‫ترکیبی‬‫بوده‬‫و‬‫شامل‬‫قسمت‬‫های‬‫مختلف‬،‫شیمی‬‫زیست‬‫سلولی‬-‫مولکولی‬‫و‬‫مهندسی‬
‫است‬.
.3‫مشکل‬‫کمبود‬‫عضو‬‫یک‬‫مشکل‬‫جدی‬‫و‬‫کشنده‬‫است‬‫و‬‫مخارج‬‫جانبی‬‫زیادی‬‫برای‬‫دولت‬‫و‬‫مردم‬‫به‬‫همراه‬‫دارد‬.
25

26. ‫جمعبندی‬
‫سه‬ ‫بیوپرینت‬-‫ک‬ ‫است‬ ‫درمانی‬ ‫مشکالت‬ ‫ترین‬ ‫بزرگ‬ ‫از‬ ‫برخی‬ ‫حل‬ ‫برای‬ ‫حل‬ ‫راه‬ ‫ترین‬ ‫مناسب‬ ‫بعدی‬‫ه‬
‫دهد‬ ‫نجات‬ ‫را‬ ‫دنیا‬ ‫سرتاسر‬ ‫در‬ ‫افراد‬ ‫از‬ ‫زیادی‬ ‫تعداد‬ ‫جان‬ ‫تواند‬ ‫می‬.
‫است‬ ‫درآمد‬ ‫پر‬ ‫و‬ ‫رشد‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫صنعتی‬ ‫حال‬ ‫عین‬ ‫در‬.
‫کند‬ ‫می‬ ‫ایجاد‬ ‫را‬ ‫بیشتری‬ ‫سواالت‬ ‫رود‬ ‫می‬ ‫جلوتر‬ ‫چه‬ ‫هر‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫چالشی‬ ‫پر‬ ‫و‬ ‫طوالنی‬ ‫راه‬ ‫اما‬.
26

27. ‫اهداف‬
•‫چیست؟‬ ‫بیوپرینت‬
•‫ها‬ ‫کاربرد‬
•‫دارند؟‬ ‫نیاز‬ ‫فناوری‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫کسانی‬ ‫چه‬
•‫بیوپرینت‬ ‫فناوری‬ ‫سطح‬
•‫ها‬ ‫آورد‬ ‫دست‬ ‫و‬ ‫نتایج‬
•‫شود؟‬ ‫می‬ ‫انجام‬ ‫چگونه‬ ‫بیوپرینت‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫نیاز‬ ‫چیزی‬ ‫چه‬
•‫جمعبندی‬
•‫منابع‬
27

28. ‫منابع‬
• https://en.wikipedia.org/wiki/3D_bioprinting
• https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5652814/
• https://www.science.org.au/curious/people-medicine/bioprinting
• https://physicsworld.com/a/the-past-present-and-future-of-3d-bioprinting/
• https://www.engineering.com/3DPrinting/3DPrintingArticles/ArticleID/8134/Using-3D-Bioprinting-for-Artificial-
Bones.aspx
• https://www.beamler.com/latest-developments-medical-3d-printing/
• https://www.iflscience.com/health-and-medicine/scientists-use-3d-printing-produce-blood-vessels/
• https://www.researchgate.net/publication/282872033_Three-
dimensional_bioprinting_in_tissue_engineering_and_regenerative_medicine
• https://www.slideshare.net/carstenengel/organ-and-bio-3d-printing
28