طباعة الأعضاء

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
تم تطوير قلب اصطناعي كامل في المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ

تستخدم طباعة الأعضاء تقنيات مشابهة للطباعة ثلاثية الأبعاد التقليدية ، حيث يُغذّى نموذج حاسوبي إلى طابعة تقوم بوضع طبقات متتالية من البلاستيك أو الشمع حتى يتم إنتاج مجسم ثلاثي الأبعاد. [ 1 ] في حالة طباعة الأعضاء، تكون المادة المستخدمة في الطابعة بلاستيكًا متوافقًا حيويًا . [ 1 ] يشكّل هذا البلاستيك المتوافق حيويًا هيكلًا داعمًا للعضو المراد طباعته. [ 1 ] أثناء وضع البلاستيك، تُزرع فيه أيضًا خلايا بشرية من عضو المريض المراد طباعته. [ 1 ] بعد الطباعة، يُنقل العضو إلى حاضنة لإتاحة الوقت الكافي للخلايا للنمو. [ 1 ] بعد فترة كافية، يُزرع العضو في جسم المريض. [ 1 ]

طابعة حيوية ثلاثية الأبعاد من سيلينك

يرى العديد من الباحثين أن الهدف النهائي لطباعة الأعضاء هو ابتكار أعضاء قابلة للاندماج الكامل في جسم الإنسان. [ 1 ] وتملك طباعة الأعضاء الناجحة القدرة على إحداث تأثير في العديد من الصناعات، ولا سيما زراعة الأعضاء الاصطناعية ، [ 2 ] والبحوث الصيدلانية، [ 3 ] وتدريب الأطباء والجراحين . [ 4 ]

تاريخ

نشأ مجال طباعة الأعضاء من أبحاث في مجال الطباعة المجسمة ، وهي الأساس الذي بُنيت عليه الطباعة ثلاثية الأبعاد التي اختُرعت عام ١٩٨٤. [ ٥ ] في تلك الحقبة المبكرة من الطباعة ثلاثية الأبعاد، لم يكن من الممكن إنتاج أجسام دائمة لأن المواد المستخدمة في عملية الطباعة لم تكن متينة. [ ٦ ] وبدلاً من ذلك، استُخدمت الطباعة ثلاثية الأبعاد كوسيلة لنمذجة المنتجات النهائية المحتملة التي ستُصنع لاحقًا من مواد مختلفة باستخدام تقنيات أكثر تقليدية. [ ٥ ] في بداية التسعينيات، طُوّرت المواد النانوية المركبة التي سمحت للأجسام المطبوعة ثلاثية الأبعاد بأن تكون أكثر متانة، مما أتاح استخدامها لأكثر من مجرد النماذج. [ ٦ ] في ذلك الوقت تقريبًا، بدأ العاملون في المجال الطبي بالتفكير في الطباعة ثلاثية الأبعاد كوسيلة لإنتاج أعضاء اصطناعية. [ ٥ ] وبحلول أواخر التسعينيات، كان الباحثون الطبيون يبحثون عن مواد متوافقة حيويًا يمكن استخدامها في الطباعة ثلاثية الأبعاد. [ ٥ ]

تم إثبات مفهوم الطباعة الحيوية لأول مرة عام ١٩٨٨. [ ٧ ] في ذلك الوقت، استخدم باحث طابعة نفث حبر HP معدلة لترسيب الخلايا باستخدام تقنية النسخ الخلوي. [ ٧ ] استمر التقدم عام ١٩٩٩ عندما قام فريق من العلماء بقيادة الدكتور أنتوني أتالا في معهد ويك فورست للطب التجديدي بطباعة أول عضو اصطناعي باستخدام الطباعة الحيوية . [ ٨ ] قام العلماء في ويك فورست بطباعة هيكل اصطناعي لمثانة بشرية ، ثم زرعوا فيه خلايا من المريض. [ ٥ ] باستخدام هذه الطريقة، تمكنوا من تنمية عضو وظيفي ، وبعد عشر سنوات من الزرع، لم يُعانِ المريض من أي مضاعفات خطيرة. [ ٩ ]

بعد نجاح تجربة طباعة المثانة في جامعة ويك فورست، تم إحراز تقدم ملحوظ نحو طباعة أعضاء أخرى. ففي عام 2002، طُبعت كلية مصغرة تعمل بكامل طاقتها. [ 6 ] وفي عام 2003، حصل الدكتور توماس بولاند من جامعة كليمسون على براءة اختراع لاستخدام الطباعة النفاثة للحبر للخلايا. [ 10 ] اعتمدت هذه العملية على نظام ترسيب مُعدَّل لوضع الخلايا في مصفوفات ثلاثية الأبعاد مُنظَّمة موضوعة على ركيزة . [ 10 ] أتاحت هذه الطابعة إجراء أبحاث مُستفيضة في مجال الطباعة الحيوية والمواد الحيوية المُناسبة. [ 9 ] فعلى سبيل المثال، منذ هذه النتائج الأولية، تم تطوير الطباعة ثلاثية الأبعاد للهياكل البيولوجية لتشمل إنتاج أنسجة وأعضاء، بدلاً من مصفوفات الخلايا . [ 11 ] بالإضافة إلى ذلك، تم البحث في تقنيات طباعة أخرى، مثل الطباعة الحيوية بالبثق، وتم تقديمها لاحقاً كوسيلة للإنتاج . [ 11 ]

في عام ٢٠٠٤، شهد مجال الطباعة الحيوية نقلة نوعية بفضل طابعة حيوية جديدة أخرى. [ ٩ ] استطاعت هذه الطابعة الجديدة استخدام خلايا بشرية حية دون الحاجة إلى بناء هيكل اصطناعي مسبقًا. [ ٩ ] في عام ٢٠٠٩، استخدمت شركة أورجانوفو هذه التقنية المبتكرة لإنتاج أول طابعة حيوية متاحة تجاريًا. [ ٩ ] بعد ذلك بوقت قصير، استُخدمت طابعة أورجانوفو الحيوية لتطوير وعاء دموي قابل للتحلل الحيوي ، وهو الأول من نوعه، دون الحاجة إلى هيكل خلوي. [ ٩ ]

في العقد الثاني من الألفية الثانية وما بعده، أُجريت أبحاثٌ إضافيةٌ لإنتاج أعضاءٍ أخرى، مثل الكبد وصمامات القلب ، وأنسجةٍ ، مثل شبكة الأوعية الدموية، باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد. [ 9 ] في عام 2019، حقق علماءٌ في إسرائيل إنجازًا كبيرًا عندما تمكنوا من طباعة قلبٍ بحجم قلب أرنبٍ مزودٍ بشبكةٍ من الأوعية الدموية قادرةٍ على الانقباض كالأوعية الدموية الطبيعية. [ 12 ] تميز القلب المطبوع ببنيةٍ تشريحيةٍ ووظيفةٍ صحيحةٍ مقارنةً بالقلوب الحقيقية. [ 12 ] مثّل هذا الإنجاز إمكانيةً حقيقيةً لطباعة أعضاءٍ بشريةٍ كاملة الوظائف. [ 9 ] في الواقع، يعمل علماءٌ في مؤسسة وارسو للبحث والتطوير العلمي في بولندا على إنشاء بنكرياسٍ اصطناعيٍ بالكامل باستخدام تقنية الطباعة الحيوية. [ 9 ] حتى اليوم، تمكن هؤلاء العلماء من تطوير نموذجٍ أوليٍّ يعمل بكفاءة. [ 9 ] هذا مجالٌ متنامٍ، ولا تزال الأبحاث جاريةٌ فيه.

تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد

لطالما شكّلت الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصنيع الأعضاء الاصطناعية موضوعًا رئيسيًا للدراسة في الهندسة الحيوية . ومع ازدياد كفاءة تقنيات التصنيع السريع التي توفرها الطباعة ثلاثية الأبعاد، باتت تطبيقاتها في تصنيع الأعضاء الاصطناعية أكثر وضوحًا. تكمن بعض المزايا الرئيسية للطباعة ثلاثية الأبعاد في قدرتها على إنتاج هياكل داعمة بكميات كبيرة ، فضلًا عن دقتها التشريحية العالية. وهذا يسمح بإنشاء هياكل تحاكي بشكل أدق البنية المجهرية للعضو أو النسيج الطبيعي . [ 13 ] يمكن إجراء طباعة الأعضاء باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد عبر مجموعة متنوعة من التقنيات، لكل منها مزايا محددة تناسب أنواعًا معينة من إنتاج الأعضاء.

الكتابة التضحية في الأنسجة الوظيفية (SWIFT)

تقنية الكتابة التضحية في الأنسجة الوظيفية (SWIFT) هي طريقة لطباعة الأعضاء، حيث تُكدس الخلايا الحية بإحكام لمحاكاة الكثافة الموجودة في جسم الإنسان. أثناء عملية التكديس، تُحفر قنوات لمحاكاة الأوعية الدموية، ويتم توصيل الأكسجين والمغذيات الأساسية عبر هذه القنوات. تجمع هذه التقنية بين طريقتين أخريين، إحداهما تعتمد على تكديس الخلايا فقط، والأخرى على إنشاء الأوعية الدموية . تُعدّ SWIFT تطورًا يُقرّب الباحثين من ابتكار أعضاء اصطناعية وظيفية. [ 2 ]

الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد بتقنية الطباعة المجسمة (SLA)

تستخدم هذه الطريقة لطباعة الأعضاء ضوءًا أو ليزرًا مُتحكمًا به مكانيًا لإنشاء نمط ثنائي الأبعاد يُطبّق على طبقات من خلال عملية بلمرة ضوئية انتقائية في خزان الحبر الحيوي . بعد ذلك، يُمكن بناء هيكل ثلاثي الأبعاد على طبقات باستخدام النمط ثنائي الأبعاد. ثم يُزال الحبر الحيوي من المنتج النهائي. تتيح الطباعة الحيوية بتقنية التصليد الضوئي المجسم (SLA) إنشاء أشكال معقدة وهياكل داخلية. تتميز هذه الطريقة بدقة عالية للغاية، وعيبها الوحيد هو ندرة الراتنجات المتوافقة حيويًا. [ 14 ]

الطباعة الحيوية القائمة على القطرات (الطباعة النفاثة للحبر)

تعتمد الطباعة الحيوية القائمة على القطرات على تطوير الخلايا باستخدام قطرات من مادة محددة، غالباً ما تكون مُدمجة مع سلالة خلوية. ويمكن أيضاً ترسيب الخلايا نفسها بهذه الطريقة مع أو بدون بوليمر. عند طباعة هياكل بوليمرية باستخدام هذه الطرق، تبدأ كل قطرة بالبلمرة عند ملامستها سطح الركيزة، وتندمج لتكوين بنية أكبر مع بدء تجمع القطرات. يمكن أن تحدث البلمرة عبر طرق متنوعة حسب البوليمر المستخدم. على سبيل المثال، تبدأ بلمرة الألجينات بواسطة أيونات الكالسيوم في الركيزة، والتي تنتشر في الحبر الحيوي السائل وتسمح بتكوين هلام قوي. تُستخدم الطباعة الحيوية القائمة على القطرات بشكل شائع نظراً لسرعتها الإنتاجية. ومع ذلك، قد يجعلها هذا أقل ملاءمة لهياكل الأعضاء الأكثر تعقيداً. [ 15 ]

الطباعة الحيوية بالبثق

تتضمن الطباعة الحيوية بالبثق طباعة نسيج وخلايا محددة بشكل متواصل باستخدام جهاز بثق ، وهو نوع من رؤوس الطباعة المحمولة. توفر هذه الطريقة تحكمًا أدق وألطف في طباعة النسيج أو الخلايا، وتسمح باستخدام كثافات خلوية أعلى في بناء الأنسجة أو الأعضاء ثلاثية الأبعاد. مع ذلك، تُقابل هذه المزايا بانخفاض سرعة الطباعة. تُقترن الطباعة الحيوية بالبثق بالأشعة فوق البنفسجية، التي تُبلمر ضوئيًا النسيج المطبوع لتكوين بنية أكثر تماسكًا وتناسقًا. [ 11 ]

نمذجة الترسيب المنصهر

تُعدّ تقنية الطباعة بالترسيب المنصهر (FDM) أكثر شيوعًا وأقل تكلفةً مقارنةً بتقنية التلبيد الانتقائي بالليزر. تستخدم هذه الطابعة رأس طباعة مشابهًا في تركيبه لطابعة نفث الحبر، إلا أنها لا تستخدم الحبر. تُسخّن حبيبات بلاستيكية عند درجة حرارة عالية وتُطلق من رأس الطباعة أثناء حركته، لتُشكّل الجسم على هيئة طبقات رقيقة. [ 3 ] يمكن استخدام أنواع مختلفة من البلاستيك مع طابعات FDM. بالإضافة إلى ذلك، تتكون معظم الأجزاء المطبوعة بتقنية FDM عادةً من نفس اللدائن الحرارية المستخدمة في تقنيات قولبة الحقن أو التصنيع التقليدية. [ 3 ] ونتيجةً لذلك، تتمتع هذه الأجزاء بمتانة وخصائص ميكانيكية وثبات مماثلة. [ 3 ] يتيح التحكم الدقيق كمية إطلاق ثابتة وترسيبًا دقيقًا في كل طبقة تُساهم في تشكيل الجسم. [ 3 ] عند ترسيب البلاستيك الساخن من رأس الطباعة، يندمج أو يلتصق بالطبقات الموجودة أسفله. ومع تبريد كل طبقة، تتصلب وتتخذ تدريجيًا الشكل الصلب المطلوب مع إضافة المزيد من الطبقات إلى الهيكل.

التلبيد الانتقائي بالليزر

تستخدم تقنية التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS) مسحوق المواد كركيزة لطباعة أجسام جديدة. ويمكن استخدامها لإنتاج أجسام معدنية وبلاستيكية وخزفية. تعتمد هذه التقنية على ليزر يتم التحكم فيه بواسطة الحاسوب كمصدر طاقة لتلبيد مسحوق المواد. [ 16 ] يرسم الليزر مقطعًا عرضيًا لشكل الجسم المطلوب في المسحوق، مما يؤدي إلى دمجه معًا لتكوين شكل صلب. [ 16 ] ثم تُوضع طبقة جديدة من المسحوق، وتتكرر العملية، حيث تُبنى كل طبقة مع كل إضافة جديدة للمسحوق، واحدة تلو الأخرى، لتشكيل الجسم بالكامل. من مزايا الطباعة بتقنية SLS أنها لا تتطلب سوى القليل جدًا من الأدوات الإضافية، مثل الصنفرة، بعد طباعة الجسم. [ 16 ] تشمل التطورات الحديثة في طباعة الأعضاء باستخدام تقنية SLS هياكل ثلاثية الأبعاد لغرسات الوجه والجمجمة ، بالإضافة إلى سقالات لهندسة أنسجة القلب. [ 16 ]

مواد الطباعة

يجب أن تستوفي مواد الطباعة مجموعة واسعة من المعايير، من أهمها التوافق الحيوي . ينبغي أن تكون الهياكل الناتجة عن الطباعة ثلاثية الأبعاد مناسبة فيزيائيًا وكيميائيًا لتكاثر الخلايا . تُعدّ قابلية التحلل الحيوي عاملًا مهمًا آخر، إذ تضمن إمكانية تحلل الهيكل المُصنّع بعد نجاح عملية الزرع، ليحل محله هيكل خلوي طبيعي تمامًا. نظرًا لطبيعة الطباعة ثلاثية الأبعاد، يجب أن تكون المواد المستخدمة قابلة للتخصيص والتكيف، بحيث تتناسب مع مجموعة واسعة من أنواع الخلايا والتكوينات الهيكلية. [ 17 ]

البوليمرات الطبيعية

تتكون مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد عادةً من بوليمرات الألجينات أو الفيبرين المدمجة مع جزيئات الالتصاق الخلوي ، مما يدعم الالتصاق الفيزيائي للخلايا. صُممت هذه البوليمرات خصيصًا للحفاظ على استقرارها البنيوي وقابليتها للاندماج الخلوي. يُستخدم مصطلح "الحبر الحيوي" لتصنيف المواد المتوافقة مع الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد. [ 18 ] برزت هيدروجيلات الألجينات كإحدى أكثر المواد استخدامًا في أبحاث طباعة الأعضاء، نظرًا لقابليتها العالية للتخصيص، وإمكانية ضبطها بدقة لمحاكاة بعض الخصائص الميكانيكية والبيولوجية المميزة للأنسجة الطبيعية. تسمح قدرة الهيدروجيلات على التكيف مع الاحتياجات المحددة باستخدامها كمادة داعمة قابلة للتكيف، مناسبة لمجموعة متنوعة من هياكل الأنسجة أو الأعضاء والظروف الفيزيولوجية . [ 19 ] يتمثل أحد التحديات الرئيسية في استخدام الألجينات في استقرارها وبطء تحللها، مما يجعل من الصعب تفكيك الهيكل الهلامي الاصطناعي واستبداله بالمصفوفة خارج الخلوية للخلايا المزروعة . [ 20 ] غالبًا ما يكون هيدروجيل الألجينات، المناسب للطباعة بالبثق، أقل متانة من الناحية الهيكلية والميكانيكية؛ ومع ذلك، يمكن التغلب على هذه المشكلة بإضافة بوليمرات حيوية أخرى ، مثل السليلوز النانوي ، لتوفير استقرار أكبر. ويمكن تعديل خصائص حبر الألجينات أو الحبر الحيوي المختلط البوليمرات لتناسب تطبيقات وأنواع أعضاء مختلفة. [ 20 ]

تشمل البوليمرات الطبيعية الأخرى المستخدمة في طباعة الأنسجة والأعضاء ثلاثية الأبعاد: الكيتوزان ، والهيدروكسيباتيت ، والكولاجين ، والجيلاتين . يُعد الجيلاتين بوليمرًا حساسًا للحرارة، يتميز بخصائص ممتازة ، منها قابلية الذوبان في الماء ، والتحلل الحيوي، والتوافق الحيوي، بالإضافة إلى انخفاض معدل الرفض المناعي . [ 21 ] تُعد هذه الخصائص مفيدة، وتؤدي إلى قبول عالٍ للعضو المطبوع حيويًا ثلاثي الأبعاد عند زرعه في الجسم الحي. [ 21 ]

البوليمرات الاصطناعية

البوليمرات الاصطناعية هي بوليمرات مصنعة من خلال تفاعلات كيميائية بين المونومرات . تتميز بخصائص ميكانيكية ملائمة، حيث يمكن التحكم في أوزانها الجزيئية من منخفضة إلى عالية وفقًا للاحتياجات المختلفة. [ 21 ] مع ذلك، فإن افتقارها للمجموعات الوظيفية وتعقيد بنيتها قد حدّ من استخدامها في طباعة الأعضاء. تشمل البوليمرات الاصطناعية الحالية ذات قابلية الطباعة ثلاثية الأبعاد الممتازة والتوافق الحيوي مع الأنسجة الحية، بولي إيثيلين جلايكول (PEG) ، وبولي (حمض اللاكتيك-جليكوليك) (PLGA) ، والبولي يوريثان (PU) . يُعد PEG بولي إيثرًا اصطناعيًا متوافقًا حيويًا وغير مُثير للمناعة، وله خصائص ميكانيكية قابلة للتعديل لاستخدامه في الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد. [ 21 ] على الرغم من استخدام PEG في تطبيقات طباعة ثلاثية الأبعاد متنوعة، إلا أن افتقاره إلى نطاقات الالتصاق الخلوي قد حدّ من استخدامه في طباعة الأعضاء. أما PLGA، وهو بوليمر مشترك اصطناعي ، فهو معروف على نطاق واسع في الكائنات الحية، مثل الحيوانات والبشر والنباتات والكائنات الدقيقة . يُستخدم بولي (حمض اللاكتيك-كو-جليكوليك) (PLGA) مع بوليمرات أخرى لإنشاء أنظمة مواد مختلفة، بما في ذلك PLGA-جيلاتين وPLGA-كولاجين، وكلها تُحسّن الخصائص الميكانيكية للمادة، وتجعلها متوافقة حيوياً عند وضعها داخل الجسم الحي ، وتتمتع بقابلية تحلل حيوي قابلة للتعديل. [ 21 ] يُستخدم PLGA في أغلب الأحيان في الهياكل المطبوعة لجهود تجديد العظام والكبد والأعضاء الكبيرة الأخرى. أما البولي يوريثان (PU) فهو فريد من نوعه حيث يمكن تصنيفه إلى مجموعتين: قابل للتحلل الحيوي وغير قابل للتحلل الحيوي. [ 21 ] وقد استُخدم في مجال الطباعة الحيوية نظرًا لخصائصه الميكانيكية الممتازة وخموله الحيوي. من تطبيقات PU تصنيع قلوب اصطناعية غير حية ؛ ومع ذلك، لا يمكن طباعة هذا البوليمر باستخدام طابعات الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد الحالية. [ 21 ] تم ابتكار نوع جديد من PU المرن يتكون من مونومرات بولي إيثيلين جلايكول (PEG) وبولي كابرولاكتون (PCL) . [ 21 ] تتميز هذه المادة الجديدة بتوافق حيوي ممتاز، وقابلية للتحلل الحيوي، وقابلية للطباعة الحيوية، واستقرار حيوي، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في طباعة وتصنيع الأعضاء الحيوية الاصطناعية المعقدة. [ 21 ] وبفضل بنيتها الغنية بالأوعية الدموية والشبكات العصبية، يمكن تطبيق هذه المادة في طباعة الأعضاء بطرق معقدة ومتنوعة، مثل الدماغ والقلب والرئة والكلى .

البوليمرات الهجينة الطبيعية والاصطناعية

تعتمد البوليمرات الهجينة الطبيعية-الاصطناعية على التأثير التآزري بين المكونات الاصطناعية والبوليمرات الحيوية. [ 21 ] أصبح جيلاتين ميثاكريلويل (GelMA) مادة حيوية شائعة في مجال الطباعة الحيوية. وقد أظهر GelMA إمكانات واعدة كمادة حبر حيوي نظرًا لتوافقه الحيوي المناسب وخصائصه الكيميائية والنفسية القابلة للتعديل بسهولة. [ 21 ] يُعد حمض الهيالورونيك (HA) -PEG بوليمرًا هجينًا طبيعيًا-اصطناعيًا آخر أثبت نجاحًا كبيرًا في تطبيقات الطباعة الحيوية. يساعد دمج حمض الهيالورونيك مع البوليمرات الاصطناعية في الحصول على هياكل أكثر استقرارًا مع حيوية خلوية عالية وفقدان محدود في الخصائص الميكانيكية بعد الطباعة. [ 21 ] من التطبيقات الحديثة لـ HA-PEG في الطباعة الحيوية إنشاء كبد اصطناعي. أخيرًا، تم استخدام سلسلة من البوليمرات الهجينة القابلة للتحلل الحيوي من البولي يوريثان (PU) والجيلاتين، ذات الخصائص الميكانيكية القابلة للتعديل ومعدلات التحلل الفعالة، في طباعة الأعضاء. [ 21 ] يتمتع هذا الهجين بالقدرة على طباعة هياكل معقدة مثل هيكل على شكل أنف .

جميع البوليمرات المذكورة أعلاه لديها القدرة على أن يتم تصنيعها في أعضاء حيوية اصطناعية قابلة للزرع لأغراض تشمل، على سبيل المثال لا الحصر، ترميم الأعضاء حسب الطلب، وفحص الأدوية ، بالإضافة إلى تحليل النماذج الأيضية .

مصدر الخلية

يتطلب إنشاء عضو كامل غالبًا دمج أنواع مختلفة من الخلايا، مرتبة بطرق مميزة ومنظمة. إحدى مزايا الأعضاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد، مقارنةً بعمليات الزرع التقليدية ، هي إمكانية استخدام خلايا من المريض نفسه لتكوين العضو الجديد. هذا يقلل بشكل كبير من احتمالية رفض الجسم للعضو المزروع، وقد يُغني عن استخدام الأدوية المثبطة للمناعة بعد الزرع، مما يقلل من المخاطر الصحية المرتبطة بعمليات الزرع. مع ذلك، ونظرًا لأنه قد لا يكون من الممكن دائمًا جمع جميع أنواع الخلايا المطلوبة، فقد يكون من الضروري جمع الخلايا الجذعية البالغة أو تحفيز قدرة الأنسجة المجمعة على التمايز إلى أنواع مختلفة من الخلايا. [ 19 ] ينطوي هذا على نمو وتمايز الخلايا، وهو ما يتطلب موارد كثيرة ، ويحمل معه مجموعة من المخاطر الصحية المحتملة، إذ يحدث تكاثر الخلايا في العضو المطبوع خارج الجسم ويتطلب تطبيق عوامل نمو خارجية. مع ذلك، قد توفر قدرة بعض الأنسجة على التنظيم الذاتي في هياكل متمايزة طريقةً لبناء الأنسجة وتكوين مجموعات خلوية متميزة في آنٍ واحد، مما يُحسّن من فعالية ووظائف طباعة الأعضاء. [ 22 ]

أنواع الطابعات والعمليات

تشمل أنواع الطابعات المستخدمة في طباعة الأرغن ما يلي: [ 14 ]

  • طابعة نافثة للحبر
  • فوهة متعددة
  • طابعة هجينة
  • الغزل الكهربائي
  • التوصيل عند الطلب

تُستخدم هذه الطابعات في الطرق الموضحة سابقاً. تتطلب كل طابعة مواد مختلفة ولها مزاياها وقيودها الخاصة.

التطبيقات

التبرع بالأعضاء

حالياً، الطريقة الوحيدة لعلاج مرضى الفشل العضوي هي انتظار عملية زرع من متبرع حي أو متوفى حديثاً. [ 23 ] في الولايات المتحدة وحدها، يوجد أكثر من 100,000 مريض على قائمة انتظار زراعة الأعضاء بانتظار توفر أعضاء متبرعين. [ 24 ] قد ينتظر المرضى على قائمة المتبرعين أياماً أو أسابيع أو شهوراً أو حتى سنوات حتى يتوفر عضو مناسب. متوسط ​​فترة الانتظار لبعض عمليات زراعة الأعضاء الشائعة هو كالتالي: أربعة أشهر للقلب أو الرئة، أحد عشر شهراً للكبد، سنتان للبنكرياس، وخمس سنوات للكلى. [ 25 ] يمثل هذا زيادة كبيرة مقارنةً بتسعينيات القرن الماضي، حيث كان بإمكان المريض الانتظار لمدة خمسة أسابيع فقط لزراعة القلب. [ 23 ] تعود فترات الانتظار الطويلة هذه إلى نقص الأعضاء، فضلاً عن ضرورة إيجاد عضو مناسب للمتلقي. [ 25 ] يُعتبر العضو مناسبًا للمريض بناءً على فصيلة الدم ، وتقارب حجم الجسم بين المتبرع والمتلقي، وشدة الحالة الصحية للمريض، ومدة انتظاره للعضو، وتوافره (أي إمكانية التواصل معه في حال إصابته بعدوى)، وقربه من المتبرع، وفترة صلاحية العضو المتبرع به. [ 26 ] في الولايات المتحدة، يموت 20 شخصًا يوميًا في انتظار الأعضاء. [ 24 ] تتمتع تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد للأعضاء بإمكانية حل هاتين المشكلتين؛ فلو أمكن طباعة الأعضاء فور الحاجة إليها، لما كان هناك نقص فيها. إضافةً إلى ذلك، فإن زرع خلايا المريض نفسه في الأعضاء المطبوعة سيُغني عن فحص توافق الأعضاء المتبرع بها.

التدريب الطبي والجراحي

تطور استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في الجراحة من طباعة الأدوات الجراحية إلى تطوير تقنيات مُخصصة للمرضى في عمليات استبدال المفاصل بالكامل، وزراعة الأسنان، وأجهزة السمع . [ 27 ] وفي مجال طباعة الأعضاء، يمكن تطبيق هذه التقنية لصالح المرضى والجراحين على حد سواء. فعلى سبيل المثال، استُخدمت الأعضاء المطبوعة لنمذجة البنية والإصابات بهدف فهم التشريح بشكل أفضل ومناقشة خطة العلاج مع المرضى. [ 28 ] في هذه الحالات، لا يُشترط وجود وظيفة للعضو، وإنما يُستخدم لإثبات جدوى الفكرة. تُسهم هذه النماذج في تطوير التقنيات الجراحية، وتدريب الجراحين حديثي التخرج، والتوجه نحو علاجات مُخصصة لكل مريض. [ 28 ]

البحوث الصيدلانية

تتيح تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد للأعضاء تصنيع أشكال بالغة التعقيد بدقة عالية وقابلية تكرار ممتازة، بطريقة سريعة وفعالة من حيث التكلفة. [ 3 ] وقد استُخدمت الطباعة ثلاثية الأبعاد في الأبحاث والتصنيع الصيدلاني، موفرةً نظامًا ثوريًا يسمح بالتحكم الدقيق في حجم القطرات والجرعة، والطب الشخصي ، وإنتاج أنماط معقدة لإطلاق الدواء. [ 3 ] وتتطلب هذه التقنية أجهزة توصيل دوائي قابلة للزرع ، حيث يُحقن الدواء في العضو المطبوع ثلاثي الأبعاد ويُطلق بمجرد دخوله الجسم الحي. [ 3 ] كما استُخدمت طباعة الأعضاء كأداة ثورية للاختبارات المعملية. [ 3 ] ويمكن استخدام العضو المطبوع في اكتشاف وتحديد جرعات عوامل إطلاق الدواء. [ 3 ]

عضو على شريحة

يمكن أيضًا دمج تقنية طباعة الأعضاء مع تقنية الموائع الدقيقة لتطوير أعضاء على رقائق . [ 29 ] تتمتع هذه الأعضاء على الرقائق بإمكانية استخدامها في نماذج الأمراض، مما يُسهم في اكتشاف الأدوية وإجراء فحوصات عالية الإنتاجية . [ 29 ] تعمل الأعضاء على الرقائق من خلال توفير نموذج ثلاثي الأبعاد يُحاكي المصفوفة خارج الخلوية الطبيعية، مما يسمح لها بإظهار استجابات واقعية للأدوية. [ 29 ] حتى الآن، ركزت الأبحاث على تطوير الكبد على رقاقة والقلب على رقاقة، ولكن هناك إمكانية لتطوير نموذج كامل للجسم على رقاقة. [ 29 ]

من خلال دمج أعضاء مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، يتمكن الباحثون من ابتكار نموذج "جسم على شريحة". وقد استُخدم نموذج "قلب على شريحة" بالفعل لدراسة كيفية تأثير بعض الأدوية ذات الآثار الجانبية السلبية المرتبطة بمعدل ضربات القلب، مثل دواء دوكسوروبيسين الكيميائي ، على الأفراد بشكل فردي. [ 30 ] تتضمن منصة "جسم على شريحة" الجديدة الكبد والقلب والرئتين والكلى على شريحة. تُطبع أو تُصنع هذه الأعضاء على شريحة بشكل منفصل، ثم تُدمج معًا. وباستخدام هذه المنصة، تُجرى دراسات سمية الأدوية بكفاءة عالية، مما يُخفض التكلفة ويزيد من كفاءة عملية اكتشاف الأدوية. [ 29 ]

استُخدمت تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد في العديد من الصناعات بهدف تصنيع المنتجات. أما طباعة الأعضاء، فهي صناعة حديثة تستخدم المكونات البيولوجية لتطوير تطبيقات علاجية لزراعة الأعضاء. ونظرًا للاهتمام المتزايد بهذا المجال، تبرز الحاجة الماسة إلى وضع ضوابط تنظيمية واعتبارات أخلاقية. [ 31 ] وعلى وجه الخصوص، قد تنشأ تعقيدات قانونية عند الانتقال من المرحلة ما قبل السريرية إلى المرحلة السريرية لهذا الأسلوب العلاجي. [ 32 ]

أنظمة

يرتكز النظام الأمريكي الحالي لمطابقة الأعضاء على السجل الوطني للمتبرعين بالأعضاء، وذلك بعد إقرار قانون زراعة الأعضاء الوطني عام ١٩٨٤. [ ١ ] وقد وُضع هذا القانون لضمان التوزيع العادل والنزيه، إلا أنه ثبت عدم كفايته نظرًا للطلب الكبير على عمليات زراعة الأعضاء. ويمكن لتقنية طباعة الأعضاء أن تُسهم في تقليل اختلال التوازن بين العرض والطلب من خلال طباعة بدائل أعضاء مُخصصة لكل مريض، وهو أمر غير ممكن عمليًا دون تنظيم. وتتولى إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) مسؤولية تنظيم المنتجات البيولوجية والأجهزة الطبية والأدوية في الولايات المتحدة. [ ٣١ ] [ ٣٢ ] ونظرًا لتعقيد هذا النهج العلاجي، لم يُحدد بعد موقع طباعة الأعضاء ضمن هذا النطاق. وقد وصفت الدراسات الأعضاء المطبوعة بأنها منتجات مركبة متعددة الوظائف، ما يعني أنها تقع بين قطاعي المنتجات البيولوجية والأجهزة الطبية في إدارة الغذاء والدواء؛ وهذا يستلزم إجراءات مراجعة وموافقة أكثر شمولًا. [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] في عام 2016، أصدرت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية مسودة توجيهات بشأن الاعتبارات الفنية للأجهزة المصنعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، وهي تُقيّم حاليًا الطلبات الجديدة للأجهزة المطبوعة ثلاثية الأبعاد. [ 34 ] ومع ذلك، فإن هذه التقنية نفسها ليست متطورة بما يكفي لكي تُعممها إدارة الغذاء والدواء الأمريكية بشكل مباشر. [ 33 ] حاليًا، تُركز تقييمات السلامة والفعالية بشكل أساسي على الطابعات ثلاثية الأبعاد، وليس على المنتجات النهائية، وذلك بهدف توحيد هذه التقنية لنهج العلاج الشخصي. من منظور عالمي، لم تُصدر سوى هيئتي تنظيم الأجهزة الطبية في كوريا الجنوبية واليابان توجيهات قابلة للتطبيق على الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد. [ 31 ]

تُثار أيضًا مخاوف تتعلق بالملكية الفكرية وحقوق الملكية. وقد يكون لهذه المخاوف تأثير كبير على مسائل أكثر أهمية، مثل القرصنة، ومراقبة جودة التصنيع، والاستخدام غير المصرح به في السوق السوداء. [ 32 ] [ 33 ] وتركز هذه الاعتبارات بشكل أكبر على المواد وعمليات التصنيع؛ وقد تم شرحها بتفصيل أوسع في القسم الفرعي الخاص بالجوانب القانونية للطباعة ثلاثية الأبعاد.

الاعتبارات الأخلاقية

من الناحية الأخلاقية، توجد مخاوف بشأن مدى توفر تقنيات طباعة الأعضاء، ومصادر الخلايا، وتوقعات الجمهور. فرغم أن هذا النهج قد يكون أقل تكلفة من عمليات الزرع الجراحية التقليدية، إلا أن هناك شكوكًا حول مدى توفر هذه الأعضاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد على نطاق واسع. وقد وجدت الأبحاث الحديثة أن هناك احتمالًا لتفاوت اجتماعي، حيث يُتاح هذا العلاج للأثرياء بينما يبقى عامة الناس مسجلين في قوائم انتظار الأعضاء. [ 35 ] كما يجب مراعاة مصادر الخلايا المذكورة سابقًا. فطباعة الأعضاء قد تُقلل أو تُلغي الدراسات والتجارب على الحيوانات، ولكنها تُثير أيضًا تساؤلات حول الآثار الأخلاقية للمصادر الذاتية والغيرية . [ 35 ] [ 36 ] وبشكل أكثر تحديدًا، بدأت الدراسات في فحص المخاطر المستقبلية على البشر الذين يخضعون للتجارب. [ 31 ] عمومًا، قد يُؤدي هذا التطبيق إلى اختلافات اجتماعية وثقافية ودينية، مما يُصعّب دمجه وتنظيمه على مستوى العالم. [ 32 ] في المجمل، تتشابه الاعتبارات الأخلاقية لطباعة الأعضاء مع تلك المتعلقة بأخلاقيات الطباعة الحيوية بشكل عام ، ولكنها تُعمم من الأنسجة إلى الأعضاء. بشكل عام، تنطوي طباعة الأعضاء على عواقب قانونية وأخلاقية قصيرة وطويلة الأجل يجب أخذها في الاعتبار قبل أن يصبح الإنتاج السائد ممكناً.

تأثير

لا تزال تقنية طباعة الأعضاء للتطبيقات الطبية في مراحل التطوير. لذا، لم تُحدد بعد آثارها طويلة المدى. يأمل الباحثون أن تُسهم هذه التقنية في الحد من نقص الأعضاء المتاحة للزراعة. [ 37 ] يوجد حاليًا نقص في الأعضاء المتاحة، بما في ذلك الكبد والكلى والرئتين. [ 38 ] يُعد طول فترة الانتظار للحصول على أعضاء منقذة للحياة أحد الأسباب الرئيسية للوفاة في الولايات المتحدة، حيث يُمكن تأخير أو منع ما يقرب من ثلث الوفيات سنويًا في الولايات المتحدة من خلال عمليات زراعة الأعضاء. [ 38 ] العضو الوحيد الذي طُبع حيويًا بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد وزُرع بنجاح في إنسان هو المثانة. [ 39 ] شُكّلت المثانة من نسيج مثانة المتلقي. [ 39 ] اقترح الباحثون أن أحد الآثار الإيجابية المحتملة للأعضاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد هو القدرة على تخصيص الأعضاء للمتلقي. [ 3 ] تُقلل التطورات التي تُتيح استخدام خلايا المتلقي لتصنيع الأعضاء من خطر رفض الجسم للعضو المزروع. [ 38 ]

أدى التطور في طباعة الأعضاء إلى انخفاض الطلب على التجارب على الحيوانات. [ 40 ] تُستخدم التجارب على الحيوانات لتحديد سلامة المنتجات، بدءًا من مستحضرات التجميل وصولًا إلى الأجهزة الطبية. وتستخدم شركات مستحضرات التجميل بالفعل نماذج أنسجة أصغر لاختبار المنتجات الجديدة على الجلد. [ 40 ] كما أن القدرة على طباعة الجلد ثلاثية الأبعاد تقلل الحاجة إلى التجارب على الحيوانات لاختبار مستحضرات التجميل. [ 38 ] بالإضافة إلى ذلك، فإن القدرة على طباعة نماذج للأعضاء البشرية لاختبار سلامة وفعالية الأدوية الجديدة تقلل بشكل أكبر من الحاجة إلى التجارب على الحيوانات. [ 40 ] وقد توصل باحثون في جامعة هارفارد إلى إمكانية اختبار سلامة الأدوية بدقة على نماذج أنسجة أصغر للرئتين. [ 40 ] وقد أظهرت شركة Organovo، التي صممت إحدى الطابعات الحيوية التجارية الأولى في عام 2009، إمكانية استخدام نماذج الأنسجة ثلاثية الأبعاد القابلة للتحلل الحيوي في البحث والتطوير لأدوية جديدة، بما في ذلك أدوية علاج السرطان. [ 41 ] ومن الآثار الإضافية لطباعة الأعضاء القدرة على إنشاء نماذج الأنسجة بسرعة، مما يزيد الإنتاجية. [ 3 ]

التحديات

يُعدّ إعادة بناء الأوعية الدموية اللازمة للحفاظ على حيوية الأعضاء أحد التحديات الرئيسية في طباعة الأعضاء ثلاثية الأبعاد. [ 42 ] فتصميم أوعية دموية سليمة ضروري لنقل المغذيات والأكسجين والفضلات. [ 42 ] وتُعتبر الأوعية الدموية، وخاصة الشعيرات الدموية، صعبةً نظرًا لصغر قطرها. [ 38 ] وقد أُحرز تقدم في هذا المجال في جامعة رايس، حيث صمّم الباحثون طابعة ثلاثية الأبعاد لصنع أوعية دموية من هيدروجيلات متوافقة حيويًا، كما صمّموا نموذجًا للرئتين قادرًا على أكسجة الدم. [ 42 ] ومع ذلك، يرافق هذه التقنية تحدٍّ يتمثل في محاكاة التفاصيل الدقيقة الأخرى للأعضاء. [ 42 ] فمن الصعب محاكاة الشبكات المتشابكة من المسالك الهوائية والأوعية الدموية والقنوات الصفراوية، فضلًا عن الهندسة المعقدة للأعضاء. [ 42 ]

لا تقتصر التحديات التي تواجه مجال طباعة الأعضاء على البحث والتطوير في تقنيات حل مشكلات تعدد الأوعية الدموية والأشكال الهندسية المعقدة. فقبل أن تصبح طباعة الأعضاء متاحة على نطاق واسع، لا بد من إيجاد مصدر مستدام للخلايا وتطوير عمليات تصنيع واسعة النطاق. [ 43 ] وتشمل التحديات الإضافية تصميم تجارب سريرية لاختبار جدوى الأعضاء الاصطناعية وتوافقها الحيوي على المدى الطويل. [ 43 ] ورغم التطورات العديدة التي شهدها مجال طباعة الأعضاء، إلا أنه لا يزال هناك حاجة إلى إجراء المزيد من البحوث.

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 شاير، ماثيو (مايو 2015). "قريبًا، قد يتمكن طبيبك من طباعة عضو بشري حسب الطلب" . مجلة سميثسونيان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أبريل 2020 .
  2. 1 2 سالزمان، سوني (23 سبتمبر 2019). "القلوب المطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد مع أنسجة نابضة قد تخفف من نقص المتبرعين" . أخبار إن بي سي . تم الاطلاع عليه في 1 أبريل 2020 .
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 فينتولا، سي. لي (أكتوبر 2014). "التطبيقات الطبية للطباعة ثلاثية الأبعاد: الاستخدامات الحالية والمتوقعة" . الصيدلة والعلاجات . 39 (10): 704-711 . ISSN 1052-1372 . PMC 4189697. PMID 25336867 .   
  4. ↑ وينتروب، كارين (26 يناير 2015). "قطع تدريبية للجراح من الطابعة ثلاثية الأبعاد" . صحيفة نيويورك تايمز . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0362-4331 . تاريخ الاسترجاع: 2 أبريل 2020 . 
  5. 1 2 3 4 5 "كيف تعمل الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد" . HowStuffWorks . 2013-12-17 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-04-02 .
  6. 1 2 3 "تغيير مستقبل الطب باستخدام الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد" . Biogelx . مؤرشف من الأصل في 11 يناير 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أبريل 2020 .
  7. 1 2 غو، زيمينغ؛ فو، جيان تشونغ؛ لين، هوي؛ هي، يونغ (17 ديسمبر 2019). "تطوير الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد: من طرق الطباعة إلى التطبيقات الطبية الحيوية" . المجلة الآسيوية للعلوم الصيدلانية . 15 (5): 529-557 . doi : 10.1016/j.ajps.2019.11.003 . ISSN 1818-0876 . PMC 7610207. PMID 33193859 .   
  8. ↑ "سجل الإنجازات الأولى" . كلية الطب بجامعة ويك فورست . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أبريل 2020 .
  9. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 "تاريخ الطباعة الحيوية" . CD3D . 12 مايو 2019. تاريخ الاسترجاع: 2 أبريل 2020 .
  10. 1 2 بولاند، توماس. "براءة الاختراع الأمريكية رقم US7051654: طباعة الخلايا الحية بتقنية نفث الحبر" . Google.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 مارس 2015 .
  11. 1 2 3 باجاج، بيوش؛ شويلر، رايان م.؛ خادم حسيني، علي؛ ويست، جينيفر ل.؛ بشير، رشيد (2014). "استراتيجيات التصنيع الحيوي ثلاثي الأبعاد لهندسة الأنسجة والطب التجديدي" . المراجعة السنوية للهندسة الطبية الحيوية . 16 : 247-276 . doi : 10.1146/annurev - bioeng-071813-105155 . PMC 4131759. PMID 24905875 .  
  12. 1 2 فريمان، ديفيد (19 أبريل 2019). "علماء إسرائيليون يصنعون أول قلب مطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في العالم باستخدام خلايا بشرية" . أخبار إن بي سي . تم الاسترجاع في 22 أبريل 2020 .
  13. ↑ هوكاداي، إل إيه؛ كانغ، كيه إتش؛ كولانجيلو، إن دبليو؛ تشيونغ، بي واي سي؛ دوان، بي؛ مالون، إي؛ وو، جيه؛ جيراردي، إل إن؛ بوناسار، إل جيه؛ ليبسون، إتش؛ تشو، سي سي (23 أغسطس 2012). "الطباعة ثلاثية الأبعاد السريعة لهياكل هيدروجيل صمام الأبهر الدقيقة تشريحيًا والمتجانسة ميكانيكيًا" . Biofabrication . 4 (3) 035005. Bibcode : 2012BioFa...4c5005H . doi : 10.1088/1758-5082/4/3/ 035005 . ISSN 1758-5082 . PMC 3676672. PMID 22914604 .   
  14. 1 2 تشانغ، يي؛ تشو، ديزي؛ تشن، جيانوي. تشانغ، شيوكسيو. لي، شيندا. تشاو، ونشيانغ؛ شو ، تاو (2019/09/28). "المواد الحيوية القائمة على الموارد البحرية لتطبيقات الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد" . المخدرات البحرية . 17 (10): 555. دوى : 10.3390/md17100555 . ردمك 1660-3397 . بمك 6835706 . بميد 31569366 .   
  15. ↑ أوجيه، فرانسوا أ.؛ جيبو، لور؛ لاكروا، دان (2013). "الدور المحوري للتوعية الدموية في هندسة الأنسجة". المراجعة السنوية للهندسة الطبية الحيوية . 15 : 177-200 . doi : 10.1146/annurev-bioeng-071812-152428 . PMID 23642245 . 
  16. 1 2 3 4 تشيا، هيلينا ن؛ وو، بنجامين م (2015-03-01). "التطورات الحديثة في الطباعة ثلاثية الأبعاد للمواد الحيوية" . مجلة الهندسة البيولوجية . 9 (1): 4. doi : 10.1186/s13036-015-0001-4 . ISSN 1754-1611 . PMC 4392469. PMID 25866560 .   
  17. ↑ أوغست، ألكسندر د.؛ كونغ، هيون جون؛ موني، ديفيد ج. (2006-08-07). "هيدروجيلات الألجينات كمواد حيوية". علم الأحياء الجزيئية الكبيرة . 6 (8): 623-633 . doi : 10.1002/mabi.200600069 . ISSN 1616-5187 . PMID 16881042 .  
  18. ↑ كيستي، ماتي؛ مولر، مايكل؛ بيشر، جانا؛ شنابلراوخ، ماتياس؛ دي إيست، ماتيو؛ إيجلين، ديفيد؛ زينوبي-وونغ، مارسي (يناير 2015). "حبر حيوي متعدد الاستخدامات للطباعة ثلاثية الأبعاد للهياكل الخلوية يعتمد على التصلب المتسلسل المحفز حراريًا وضوئيًا". Acta Biomaterialia . 11 : 162-172 . doi : 10.1016/j.actbio.2014.09.033 . hdl : 20.500.11850/103400 . ISSN 1742-7061 . PMID 25260606. S2CID 20142429 .   
  19. 1 2 باجاج، بيوش؛ شويلر، رايان م.؛ خادم حسيني، علي؛ ويست، جينيفر ل.؛ بشير، رشيد (11 يوليو 2014). "استراتيجيات التصنيع الحيوي ثلاثي الأبعاد لهندسة الأنسجة والطب التجديدي" . المراجعة السنوية للهندسة الطبية الحيوية . 16 (1): 247-276 . doi : 10.1146/annurev - bioeng-071813-105155 . ISSN 1523-9829 . PMC 4131759. PMID 24905875 .   
  20. 1 2 أكسبي، إينيكو؛ أويين، ميشيل (25-11-2016). "تطبيقات الأحبار الحيوية القائمة على الألجينات في الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد" . المجلة الدولية للعلوم الجزيئية . 17 (12): 1976. doi : 10.3390/ijms17121976 . ISSN 1422-0067 . PMC 5187776. PMID 27898010 .   
  21. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 وانغ، شياوهونغ (25 نوفمبر 2019). "بوليمرات متطورة للطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد للأعضاء" . الآلات الدقيقة . 10 (12): 814. doi : 10.3390/mi10120814 . ISSN 2072-666X . PMC 6952999. PMID 31775349 .   
  22. ↑ أثاناسيو، كيرياكوس أ.؛ إسوارامورثي، راجالاكشمانان؛ حديدي، باشا؛ هو، جيري سي. (11 يوليو 2013). " التنظيم الذاتي وعملية التجميع الذاتي في هندسة الأنسجة" . المراجعة السنوية للهندسة الطبية الحيوية . 15 (1): 115-136 . doi : 10.1146/annurev-bioeng-071812-152423 . ISSN 1523-9829 . PMC 4420200. PMID 23701238 .   
  23. 1 2 سالزمان، سوني (23 سبتمبر 2019). "القلوب المطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد مع أنسجة نابضة قد تخفف من نقص المتبرعين" . أخبار إن بي سي . تم الاطلاع عليه في 1 مايو 2020 .
  24. 1 2 "إحصائيات التبرع بالأعضاء | متبرع بالأعضاء" . www.organdonor.gov . 2018-04-10 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-04-02 .
  25. 1 2 "قائمة الانتظار | برنامج التبرع بالأعضاء" . www.donors1.org . 27 نوفمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أبريل 2020 .
  26. ↑ "مطابقة المتبرعين والمتلقين | متبرع بالأعضاء" . www.organdonor.gov . 2018-05-07 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-04-02 .
  27. ↑ أفسانا؛ جاين، فينيت؛ جاين* ، نفيس حيدر وكيرتي (31 أكتوبر 2018). "الطباعة ثلاثية الأبعاد في توصيل الأدوية المُخصصة" . التصميم الصيدلاني الحالي . 24 (42): 5062-5071 . doi : 10.2174/1381612825666190215122208 . PMID 30767736. S2CID 73421860. تاريخ الاسترجاع: 2 أبريل 2020 .  
  28. 1 2 وينتروب، كارين (26 يناير 2015). "قطع تدريبية للجراح من الطابعة ثلاثية الأبعاد" . صحيفة نيويورك تايمز . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0362-4331 . تاريخ الاسترجاع: 2 أبريل 2020 . 
  29. 1 2 3 4 5 تشانغ، بن؛ جاو، لي؛ ما، ليانغ؛ لو، يتشن. يانغ، هوايونغ؛ كوي ، زان فنغ (2019-08-01). "الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد: طريق جديد لتصنيع الأنسجة والأعضاء" . هندسة . 5 (4): 777–794 . بيب كود : 2019إنجين...5..777Z . دوى : 10.1016/j.eng.2019.03.009 . ISSN 2095-8099 . 
  30. ↑ تشانغ، يو شريك (2016). " الطباعة الحيوية لهياكل ليفية دقيقة ثلاثية الأبعاد لهندسة عضلة القلب المبطنة بالخلايا البطانية وقلب على شريحة" . المواد الحيوية . 110 : 45-59 . doi : 10.1016/j.biomaterials.2016.09.003 . PMC 5198581. PMID 27710832 – عبر إلسيفير.  
  31. 1 2 3 4 5 جيلبرت، فريدريك؛ أوكونيل، كاثال د.؛ ملادينوفسكا، تاجانكا؛ دودز، سوزان (2018-02-01). " هل يمكن طباعة عضو لي؟ قضايا أخلاقية وتنظيمية ناشئة عن الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد في الطب" (ملف PDF) . أخلاقيات العلوم والهندسة . 24 (1): 73-91 . doi : 10.1007/s11948-017-9874-6 . ISSN 1471-5546 . PMID 28185142. S2CID 46758323 .   
  32. 1 2 3 4 5 فيجايافينكاتارامان، س.؛ لو، و.ف.؛ فوه، ج.ي.هـ. (2016-03-01). " الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد - إطار عمل للجوانب الأخلاقية والقانونية والاجتماعية" . الطباعة الحيوية . 1-2 : 11-21 . doi : 10.1016/j.bprint.2016.08.001 . ISSN 2405-8866 . 
  33. 1 2 3 وولينسكي، هوارد (2014). " طباعة الأعضاء خليةً خلية" . تقارير EMBO . 15 (8): 836-838 . doi : 10.15252/embr.201439207 . ISSN 1469-221X . PMC 4197040. PMID 25012625 .   
  34. ↑ مركز الصحة، قسم الأجهزة والأشعة (9 فبراير 2019). "دور إدارة الغذاء والدواء في الطباعة ثلاثية الأبعاد" . إدارة الغذاء والدواء . مؤرشف من الأصل في 12 يونيو 2019.
  35. فيرمولين ، نيكي؛ هادو، جيل؛ سيمور، تيريون؛ فولكنر-جونز، آلان؛ شو، وينمياو (2017-09-01). "الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد: نظرة اجتماعية أخلاقية للطباعة الحيوية للأعضاء والأنسجة البشرية" . مجلة الأخلاقيات الطبية . 43 ( 9 ): 618-624 . doi : 10.1136/medethics-2015-103347 . ISSN 0306-6800 . PMC 5827711. PMID 28320774 .   
  36. ^ ميهالي ، جيسيكا. مولر، آن كاثرين (2016). الجسم المصنوع حسب الطلب - الجوانب القانونية للأنسجة والأعضاء المطبوعة بيولوجيًا . Gesellschaft für Informatik eV ISBN 978-3-88579-653-4.
  37. ↑ أوزبولات، إبراهيم ت.؛ يو، ين (مارس 2013). "الطباعة الحيوية نحو تصنيع الأعضاء: التحديات والاتجاهات المستقبلية". معاملات IEEE في الهندسة الطبية الحيوية . 60 (3): 691-699 . doi : 10.1109/TBME.2013.2243912 . ISSN 1558-2531 . PMID 23372076. S2CID 206613022 .   
  38. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ لويس، تيم (٣٠ يوليو ٢٠١٧). "هل يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد أن تحل مشكلة نقص الأعضاء المزروعة؟" . صحيفة ذا أوبزرفر . الرقم الدولي الموحد للدوريات ٠٠٢٩-٧٧١٢ . تاريخ الاسترجاع ٢٠٢٠-٠٤-٢٩ . 
  39. 1 2 "مثانة مُنمّاة من نسيج مطبوع حيويًا بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد تستمر في العمل بعد 14 عامًا" . صناعة الطباعة ثلاثية الأبعاد . 12 سبتمبر 2018. تاريخ الاسترجاع: 29 أبريل 2020 .
  40. 1 2 3 4 "الطباعة الحيوية: الآثار الأخلاقية والمجتمعية" . الجمعية الأمريكية لبيولوجيا الخلية . 16 نوفمبر 2018. تاريخ الاسترجاع: 29 أبريل 2020 .
  41. ↑ "تاريخ الطباعة الحيوية" . CD3D . 12-05-2019 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-04-2020 .
  42. 1 2 3 4 5 جنت، إد (2019-05-07). "تقدم جديد في أكبر تحدٍّ مع الأعضاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد" . مركز سينغولاريتي . تم الاسترجاع في 29-04-2020 .
  43. 1 2 وراغ، نيكولاس م.؛ بيرك، ليام؛ ويلسون، سامانثا ل. (ديسمبر 2019). "مراجعة نقدية للتقدم الحالي في التصنيع الحيوي ثلاثي الأبعاد للكلى: التطورات والتحديات والتوصيات" . علاج استبدال الكلى . 5 (1): 18. doi : 10.1186/s41100-019-0218-7 . ISSN 2059-1381 .