دانشمندان استرالیایی موفق به ابداع قلمی شده‌اند که به آنها اجازه تولید بافتهای جدید استخوان را می‌دهد.

هنگامی که استخوانها در سوانح یا در اثر قطع عضو می‌شکنند، بافت درون آنها نیز آسیب می‌بیند که ساخت کاشتهای جدید و کاربردی را مشکل خواهد ساخت.

تیمی از محققان دانشگاه ولنگونگ با همکاری بیمارستان سنت وینست ملبورن برای حل این مشکل به ساخت یک چاپگر سه‌بعدی دستی موسوم به «قلم زیستی» (BioPen) پرداخته‌اند که نه تنها لایه‌های سلول بافت را بر روی استخوان آسیب‌دیده افزوده، بلکه با اعصاب و عضلات موجود در آن نیز ترکیب می‌شود.

این امر بدان معنی است که جراحان می‌توانند بجای هفته‌ها انتظار برای رشد بافت جایگزین، کاشتهای اختصاصی را در طول عمل جراحی، طراحی کنند.

فناوری قلم زیستی همچنین می‌تواند زمان بهبود را کاهش و شانس موفقیت در جراحی را افزایش دهد چرا که سلولها با بافت موجود بیمار برای جلوگیری از رد سیستم ایمنی بدن ترکیب می‌شوند.

از این دستگاه همچنین می‌توان برای اعمال داروهای دیگر به منظور افزایش رشد مجدد و بهبود استفاده کرد.

نمونه پیش‌ساخت این قلم زیستی اخیر در دسترس پزشکان بیمارستان سنت وینست ملبورن قرار گرفته است.

این قلم به شیوه مشابه چاپگرهای زیستی، لایه‌های سلول و آلژینات یا عصاره جلبک دریایی را چاپ کرده و سپس آنها در یک ژل محافظ پوشش می‌دهد.

دو لایه از ماده با یکدیگر در نوک قلم زیستی مخلوط شده و جراحان می‌توانند از این ترکیب برای طراحی یا پر کردن بخشهای آسیب‌دیده استخوان استفاده کنند.

هنگامی که این ترکیب بر روی استخوان کشیده می‌شود، یک نور فرابنفش آنرا خشک کرده و جراح می‌تواند لایه‌های سلول یا به قول محققان «چارچوب استخوان» را تولید کنند.

این سلولها سپس تکثیر شده و در نهایت به سلولهای بافت از جمله عصبها یا عضلات می‌پیوندند.

بیمارستان سنت وینست به کار بر روی بهینه سازی مواد سلولی برای پروژه‌های کارآزمایی خواهد پرداخت که قرار است سال آینده در مرکز پیشنهادی اکتشافات پزشکی آیکنهد در ملبورن اجرا شوند.

محققان دانشگاه ولنگونگ پیش از این غضروف جدید زانو را از سلولهای بنیادی بر روی چارچوبهای چاپ سه‌بعدی پرورش داده بودند که می‌توان از آن برای درمان سرطانهای و آرتروز بهره برد.

به گفته این محققان، دستگاه قلم زیستی به جراحان کنترل بهتری بر محل قرار دادن مواد داده و همچنین زمان عمل را با انتقال مستقیم سلولهای زنده و فاکتورهای رشد به محل جراحت کاهش می‌دهد؛ این کار به افزایش سرعت بازسازی استخوانهای کاربردی و غضروف کمک خواهد کرد.