چاپ سه‌بعدی مغز انسان برای درمان آسان‌تر بیماری‌ها

موبنا – دانشمندان به طور منظم از طریق داده‌های سه‌بُعدی که از طریق تصاویر پزشکی و … به دست می‌آیند سعی می‌کنند مطالعات بهتر و دقیق‌تری روی مغز انسان داشته باشند و در این میان معمولا از نمایشگرهای تخت رایانه‌ای استفاده می‌شود که آنها قادر به نمایش همه داده‌های سه‌بعدی نیستند. هم اکنون گروهی از محققان موفق به ارایه روش جدیدی از چاپ‌های سه‌بعدی شدند که به آنها کمک می‌کند کپی‌های سه‌بعدی بسیار باکیفیت از داده های مورد نظر خود را تهیه کنند و مطالعات دقیق‌تر و بهتری را روی آنها انجام دهند.

روش‌های سنتی و مرسوم چاپگرهای سه‌‌بعدی به این صورت تعریف شده است که داده‌ها را به یک مدل رایانه‌ای تبدیل می‌کند تا در نهایت به کمک آنها یک مثلث کوچک و متصل به مثل‌های دیگر تولید کند و شکل اصلی را از این طریق ارایه می‌دهد. با این وجود فرآیند جدید قادر است یک تصویر بسیار متفاوت را ارایه دهد: خطوط مختلف موجود در مغز انسان با رنگ متفاوت تا مشخص شود که به عنوان مثال لوله‌های بزرگتر مغز چگونه شکل گرفته‌اند. روش‌های قدیمی چاپگرهای سه‌بعدی همچنین مشکلاتی را در جریان ساخت شیئ پیش روی خود می‌دیدند که برای ایجاد قطعات جامد این مشکلات به وضوح دیده می‌شد. بر این اساس زمانی که بخش‌های جامد مجزا بر اساس نقاط ارایه شده توسط داده شکل می‌گرفتند، به صورت جداگانه با فضاهای خالی میانی ایجاد می‌شدند که شیئ نهایی چاپ شده تصویر چندان واقعی نداشت. این مشکل نیز در روش جدید از میان برداشته شده است.

فرآیند جدید به مراتب دقیق‌تر و مستقیم‌تر عمل می‌کند. در این فرآیند به جای آنکه داده‌ها تبدیل به یک مدل کامپیوتری شوند، مجموعه داده‌ها به هزاران تصویر افقی تقسیم می‌شوند و هر کدام از آنها صدها هزار واکسل یا همان پیکسل‌های سه‌بُعدی را شکل می‌دهند. هر واکسل با قطعات رنگی رِزین و تابش نور ماورای بنفش سخت می‌شود. در این روش می‌توان رنگ‌های مختلف را برای ترکیب‌های جدید مورد استفاده قرار داد. رِزین شفاف نیز برای نشان دادن فضای خالی در شیئ نهایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این روش هر لایه که چاپ می‌شود، روی لایه قبلی قرار می‌گیرد و به تدریج ساختار سه‌بعدی ایجاد می‌شود.

محققان تاکنون از فرآیند چاپ واکسل برای تولید مدل‌های باکیفیت مربوط به اسکن مغز،‌ نقشه‌های توپوگرافی و مجسمه‌های اسکن شده با لیزر استفاده کرده‌اند. اگرچه ممکن است زمان زیادی طول بکشید تا این روش جدید چاپ سه بعدی به صورت گسترده وارد بازار شود، ولی این روش در نهایت می‌تواند با فشار دادن یک دکمه امکان چاپ دقیق و آسان را برای دانشمندان فراهم کند تا به عنوان مثال مصنوعات مهم باستانی، بافت‌های بدن، قطعات فضاپیما و … به راحتی توسط این روش تولید شوند.