بومی ­سازی فناوری چاپ سه ­بعدی ایمپلنت ­های استخوانی

متخصصان یک شرکت دانش‌بنیان، موفق به بومی‌سازی کامل فناوری پیشرفته چاپ سه‌بعدی زیستی و تولید ایمپلنت‌های استخوانی جذب‌شونده شدند. این فناوری نوین که پیش از این تنها در انحصار معدود کشورهای پیشرفته جهان بود، اکنون به صورت عملی در مراکز درمانی ایران مورد استفاده قرار گرفته است. مجید حاجی‌حسینعلی، بنیان‌گذار شرکت دانش‌بنیانی که مسئولیت این پروژه را برعهده داشته است، درباره تاریخچه شکل‌گیری شرکت، اظهار کرد: ما از سال ۱۳۹۵ با یک ایده اولیه در مرکز رشد دانشگاه شریف آغاز به کار کردیم. با وجود محدودیت‌های مالی، تیمی سه نفره از متخصصان مکانیک و شیمی توانستند نخستین نمونه اولیه دستگاه را طراحی و تولید کنند.

این پرینتر زیستی که نخستین بار با حمایت ستاد توسعه فناوری‌های نانو و میکرو رونمایی شد، تولید بومی آن در مقایسه با نمونه‌های خارجی با قیمت حدود ۲۰۰ هزار دلار، پیشرفتی چشمگیر محسوب می‌شود. حاجی‌حسینعلی با اشاره به تردیدهای اولیه برخی متخصصان، حتی آن­هایی که با دانشگاه‌های معتبری چون هاروارد و MIT همکاری داشتند، تاکید کرد: بسیاری باور نداشتند که این فناوری در ایران قابل تحقق باشد. با این وجود تیم ایرانی، در سال ۱۳۹۷ نخستین خدمات پرینت زیستی را ارائه داد. از اسفند همان سال، فروش دستگاه به دانشگاه‌ها آغاز شد و تاکنون ۵۰ دستگاه در مراکز علمی کشور نصب شده است. وی ادامه داد: با اشباع شدن سریع بازار دانشگاهی، به سمت کاربردهای عملی و تجاری حرکت کردیم.

یکی از نقاط عطف این پروژه، همکاری با یک پژوهشگر ایرانی مقیم خارج از کشور بود که فرمولاسیون سه نوع ماده زیستی (جوهر زیستی) ثبت‌شده در آمریکا را در اختیار تیم ایرانی قرار داد. این مواد که برای تولید داربست‌های زیستی در حوزه‌های پوست و غضروف به کار می‌روند، با موفقیت توسط دستگاه‌های ساخت ایران پرینت شدند و زمینه را برای ورود به فازهای پیشرفته‌تر تحقیقاتی فراهم آوردند. این فناوری پس از گذراندن موفقیت‌آمیز مراحل آزمایشگاهی، وارد فاز کاربرد بالینی شد. از سال ۱۴۰۱، فرایند اخذ مجوزهای لازم از وزارت بهداشت آغاز شد و در بهمن ۱۴۰۳، این محصول موفق به دریافت مجوز رسمی مصرف بالینی در جراحی‌های فک، صورت و جمجمه شد.

مزایای ایمپلنت‌های جاذب

بنیان‌گذار این شرکت دانش‌بنیان با تشریح تفاوت ایمپلنت‌های جاذب تولیدی با نمونه‌های متداول فلزی بیان کرد: در روش‌های سنتی از ایمپلنت تیتانیومی استفاده می‌شود که نیازمند جراحی دوم برای خارج کردن آن است. اما داربست‌های ما از مواد زیستی ساخته شده‌اند که پس از کاشت، به تدریج در بدن حل شده و با بافت استخوانی طبیعی جایگزین می‌شوند. این فرآیند هم کم‌هزینه‌تر و هم راحت‌تر برای بیمار است. این مواد شامل پلیمرها، هیدروژل‌ها و سرامیک‌های زیست‌سازگار هستند که با ترکیبی نزدیک به ساختار معدنی استخوان انسان طراحی شده‌اند. این داربست‌ها کاملاً سنتزی بوده و برخلاف برخی روش‌ها که از استخوان جسد یا خود فرد استفاده می‌شود، خطر انتقال بیماری را نیز ندارند.

کاربرد این فناوری در بازسازی جمجمه، انقلابی در درمان ایجاد کرده است. این فعال فناور توضیح داد: در جراحی‌های جمجمه، استفاده از تیتانیوم مشکلاتی نظیر ممانعت از انجام MRI و تحریک اعصاب را به همراه دارد. اما داربست زیستی ما بدون این عوارض، به راحتی جایگزین استخوان می‌شود. نمونه‌های موفق متعددی از جمله بازسازی کامل ساختار جمجمه خانمی که در یک حادثه دچار آسیب استخوان زیر چشم شده بود، به ثبت رسیده است. این جراحی در بیمارستان سینا انجام شد و چشم بیمار پس از ترمیم، به موقعیت طبیعی خود بازگشت.

یکی از چالش‌های اصلی در مسیر توسعه این فناوری، جلب اعتماد جامعه پزشکی بود. حاجی‌حسینعلی عنوان کرد: پزشکان با احتیاط به فناوری‌های جدید نگاه می‌کنند، اما با همکاری متخصصان دانشگاهی و انتشار مقالات علمی، توانستیم این نگاه را تغییر دهیم. هرچند چاپ سلول‌های زنده هنوز در مرحله آزمایشگاهی قرار دارد، اما چاپ داربست‌های زیستی گامی مهم به سوی پزشکی فردمحور است. شرکت امیدآفرینان برنامه‌هایی برای توسعه این فناوری به سمت کاربردهایی نظیر بازسازی پوست در بیماران دیابتی نیز در دستور کار دارد.

دستیابی ایران به این فناوری، نشان‌دهنده ظرفیت‌های بالای علمی کشور و توانایی جوانان نخبه در توسعه فناوری‌های راهبردی است. حمایت‌های معاونت علمی و ستاد توسعه فناوری نانو نقش مهمی در این موفقیت ایفا کرده‌اند.