Organ printing
آرگن پرنٹنگ روایتی تھری ڈی پرنٹنگ جیسی تکنیکوں کا استعمال کرتی ہے جہاں ایک کمپیوٹر ماڈل کو پرنٹر میں ڈالا جاتا ہے جو تھری ڈی آبجیکٹ تیار ہونے تک پلاسٹک یا موم کی مسلسل تہوں کو نیچے رکھتا ہے۔ اعضاء کی پرنٹنگ کے معاملے میں، پرنٹر کے ذریعہ استعمال ہونے والا مواد بائیو مطابقت پذیر پلاسٹک ہے۔ بائیو مطابقت پذیر پلاسٹک ایک سہار بناتا ہے جو اس اعضاء کے کنکال کے طور پر کام کرتا ہے جو چھاپا جا رہا ہے۔ جیسے ہی پلاسٹک بچھایا جا رہا ہے، اسے مریض کے اعضاء سے انسانی خلیوں کے ساتھ بھی لگایا جاتا ہے جس کے لیے پرنٹ کیا جا رہا ہے۔ پرنٹنگ کے بعد، اعضاء کو انکیوبیشن چیمبر میں منتقل کیا جاتا ہے تاکہ خلیوں کو بڑھنے کا وقت مل سکے۔ کافی وقت کے بعد، اعضاء کو مریض میں لگایا جاتا ہے۔ بہت سے محققین کے لیے اعضاء کی پرنٹنگ کا حتمی مقصد ایسے اعضاء بنانا ہے جنہیں مکمل طور پر انسانی جسم میں ضم کیا جا سکے۔ اعضاء کی کامیاب پرنٹنگ میں کئی صنعتوں کو متاثر کرنے کی صلاحیت ہے، خاص طور پر مصنوعی اعضاء کے اعضاء کی پیوند کاری، دواسازی کی تحقیق، اور ڈاکٹروں اور سرجنوں کی تربیت۔ اعضاء کی پرنٹنگ کا میدان سٹیریولیتھگرافی کے شعبے میں تحقیق سے نکلا ہے، جو تھری ڈی پرنٹنگ کی مشق کی بنیاد ہے جو 1984 میں ایجاد ہوئی تھی۔ تھری ڈی پرنٹنگ کے اس ابتدائی دور میں دیرپا اشیاء بنانا ممکن نہیں تھا کیونکہ پرنٹنگ کے عمل کے لیے استعمال ہونے والا مواد پائیدار نہیں تھا۔ اس کے بجائے تھری ڈی پرنٹنگ کو ممکنہ اختتامی مصنوعات کے ماڈل کے طور پر استعمال کیا گیا جو بالآخر زیادہ روایتی تکنیکوں کے تحت مختلف مواد سے بنائے جائیں گے۔ 1990 کی دہائی کے آغاز میں، نینو کمپوزائٹس تیار کیے گئے تھے جس نے تھری ڈی پرنٹ شدہ اشیاء کو زیادہ پائیدار ہونے کی اجازت دی، جس سے تھری ڈی پرنٹ شدہ اشیاء کو صرف ماڈلز سے زیادہ کے لیے استعمال کرنے کی اجازت ملی۔ یہ اس وقت کے آس پاس تھا جب طبی شعبے میں کام کرنے والوں نے مصنوعی اعضاء پیدا کرنے کے لیے تھری ڈی پرنٹنگ کو ایک موقع کے طور پر سمجھنا شروع کیا۔ 1990 کی دہائی کے آخر تک، طبی محققین بائیو مطابقت پذیر مواد کی تلاش کر رہے تھے جو تھری ڈی پرنٹنگ میں استعمال ہو سکتے ہیں۔ بائیو پرنٹنگ کے تصور کا پہلی بار 1988 میں مظاہرہ کیا گیا تھا۔ اس وقت، ایک محقق نے سائٹوسکرائبنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے خلیات کو جمع کرنے کے لیے ایک ترمیم شدہ ایچ پی انک جیٹ پرنٹر کا استعمال کیا۔ پیش رفت 1999 میں جاری رہی جب بائیو پرنٹنگ کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا پہلا مصنوعی اعضاء ویک فاریسٹ انسٹی ٹیوٹ فار ریجنریٹو میڈیسن میں ڈاکٹر انتھونی اٹالا کی قیادت میں سائنسدانوں کی ایک ٹیم نے چھاپا تھا۔ ویک فاریسٹ کے سائنس دانوں نے انسانی مثانے کے لیے ایک مصنوعی سہارہ چھاپا اور پھر اس سہارے کو اپنے مریض کے خلیوں سے باندھا۔ اس طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے، وہ ایک فعال اعضاء کو بڑھانے میں کامیاب ہوئے اور امپلانٹیشن کے دس سال بعد مریض کو کوئی سنگین پیچیدگی نہیں ہوئی۔ ویک فارسٹ میں مثانے کے بعد، دوسرے اعضاء کو چھاپنے کی طرف قدم بڑھایا گیا۔ 2002 میں، ایک چھوٹا، مکمل طور پر فعال گردہ چھاپا گیا۔ 2003 میں، کلیمسن یونیورسٹی کے ڈاکٹر تھامس بولینڈ نے خلیوں کے لیے انک جیٹ پرنٹنگ کے استعمال کا پیٹنٹ کروایا۔ اس عمل میں خلیوں کو سبسٹریٹ پر رکھے گئے منظم 3D میٹرکس میں جمع کرنے کے لیے ایک ترمیم شدہ اسپاٹنگ سسٹم کا استعمال کیا گیا۔ اس پرنٹر نے بائیو پرنٹنگ اور مناسب بائیو میٹریل میں وسیع تحقیق کی اجازت دی۔ مثال کے طور پر، ان ابتدائی نتائج کے بعد سے، حیاتیاتی ڈھانچوں کی تھری ڈی پرنٹنگ کو سیل میٹرکس کے برخلاف ٹشو اور اعضاء کے ڈھانچوں کی پیداوار کو شامل کرنے کے لیے مزید تیار کیا گیا ہے۔ مزید برآں، پرنٹنگ کے لیے مزید تکنیکیں، جیسے کہ اخراج بائیو پرنٹنگ، پر تحقیق کی گئی ہے اور بعد میں اسے پیداوار کے ذرائع کے طور پر متعارف کرایا گیا ہے۔ 2004 میں، بائیو پرنٹنگ کے شعبے کو ایک اور نئے بائیو پرنٹر نے تیزی سے تبدیل کر دیا۔ یہ نیا پرنٹر پہلے مصنوعی سکافولڈ بنائے بغیر زندہ انسانی خلیوں کو استعمال کرنے کے قابل تھا۔ 2009 میں آرگنیوو نے پہلی تجارتی طور پر دستیاب بائیو پرنٹر بنانے کے لیے اس نئی ٹیکنالوجی کا استعمال کیا۔ اس کے فورا بعد، آرگنیوو کے بائیو پرنٹر کو بائیوڈیگریڈیبل خون کی شریان تیار کرنے کے لیے استعمال کیا گیا، جو اپنی نوعیت کا پہلا، سیل اسکیفولڈ کے بغیر تھا۔ 2010 کی دہائی اور اس کے بعد، تھری ڈی پرنٹنگ کے ذریعے دیگر اعضاء، جیسے جگر اور دل کے والو، اور ٹشوز، جیسے خون سے پیدا ہونے والے نیٹ ورک کی تیاری کے لیے مزید تحقیق کی گئی ہے۔ 2019 میں، اسرائیل میں سائنس دانوں نے ایک بڑی پیشرفت کی جب وہ خون کی وریدوں کے نیٹ ورک کے ساتھ خرگوش کے سائز کے دل کو پرنٹ کرنے میں کامیاب ہوئے جو قدرتی خون کی وریدوں کی طرح سکڑنے کے قابل تھے۔ طباعت شدہ دل میں حقیقی دل کے مقابلے میں صحیح جسمانی ساخت اور فنکشن تھا۔ یہ پیشرفت مکمل طور پر کام کرنے والے انسانی اعضاء کو پرنٹ کرنے کے حقیقی امکان کی نمائندگی کرتی ہے۔ درحقیقت پولینڈ میں وارسا فاؤنڈیشن فار ریسرچ اینڈ ڈویلپمنٹ آف سائنس کے سائنس دان بائیو پرنٹنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے مکمل طور پر مصنوعی پینکریاز بنانے پر کام کر رہے ہیں۔ آج تک، یہ سائنس دان ایک فعال پروٹو ٹائپ تیار کرنے میں کامیاب رہے ہیں۔ یہ ایک بڑھتا ہوا شعبہ ہے اور ابھی بھی کافی تحقیق کی جا رہی ہے۔ مصنوعی اعضاء کی تیاری کے لیے تھری ڈی پرنٹنگ تکنیک تھری ڈی پرنٹنگ حیاتیاتی انجینئرنگ میں مطالعہ کا ایک اہم موضوع رہا ہے۔ جیسے جیسے تھری ڈی پرنٹنگ سے وابستہ تیز رفتار مینوفیکچرنگ تکنیک تیزی سے موثر ہوتی جا رہی ہیں، مصنوعی اعضاء کی ترکیب میں ان کا اطلاق زیادہ واضح ہوتا جا رہا ہے۔ تھری ڈی پرنٹنگ کے کچھ بنیادی فوائد اس کے بڑے پیمانے پر پیدا کرنے والے سہاروں کے ڈھانچے کی صلاحیت کے ساتھ ساتھ سہاروں کی مصنوعات میں اعلی درجے کی جسمانی درستگی میں مضمر ہیں۔ یہ ان تعمیرات کی تخلیق کی اجازت دیتا ہے جو زیادہ مؤثر طریقے سے قدرتی اعضاء یا ٹشو ڈھانچے کی مائیکرو اسٹرکچر سے ملتی جلتی ہیں۔ تھری ڈی پرنٹنگ کا استعمال کرتے ہوئے اعضاء کی پرنٹنگ مختلف تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے کی جا سکتی ہے، جن میں سے ہر ایک مخصوص فوائد فراہم کرتا ہے جو مخصوص قسم کے اعضاء کی پیداوار کے لیے موزوں ہو سکتے ہیں۔ فنکشنل ٹشو میں قربانی تحریر (سوئفٹ) فنکشن ٹشو میں قربانی تحریر (سوئفٹ) اعضاء کی پرنٹنگ کا ایک طریقہ ہے جہاں زندہ خلیوں کو انسانی جسم میں ہونے والی کثافت کی نقل کرنے کے لیے مضبوطی سے پیک کیا جاتا ہے۔ پیکنگ کے دوران، خون کی شریانوں اور آکسیجن کی نقل کرنے کے لیے سرنگیں تراشی جاتی ہیں اور ان سرنگوں کے ذریعے ضروری غذائی اجزاء فراہم کیے جاتے ہیں۔ یہ تکنیک دوسرے طریقوں کو اکٹھا کرتی ہے جو صرف خلیوں کو پیک کرتے ہیں یا ویسکولچر بناتے ہیں۔ سوئفٹ دونوں کو یکجا کرتا ہے اور یہ ایک ایسی بہتری ہے جو محققین کو فعال مصنوعی اعضاء بنانے کے قریب لاتا ہے۔ سٹیریولیتھگرافک (ایس ایل اے) تھری ڈی بائیو پرنٹنگ اعضاء کی پرنٹنگ کا یہ طریقہ 2 ڈی پیٹرن بنانے کے لیے مقامی طور پر کنٹرول شدہ روشنی یا لیزر کا استعمال کرتا ہے جو بائیو انک ریزروائر میں سلیکٹیو فوٹو پولیمرائزیشن کے ذریعے پرت بند ہوتا ہے۔ اس کے بعد 2 ڈی پیٹرن کا استعمال کرتے ہوئے تہوں میں تھری ڈی ڈھانچہ بنایا جا سکتا ہے۔ اس کے بعد بائیو سیاہی کو حتمی پروڈکٹ سے ہٹا دیا جاتا ہے۔ ایس ایل اے بائیو پرنٹنگ پیچیدہ شکلوں اور اندرونی ڈھانچوں کی تخلیق کی اجازت دیتی ہے۔ اس طریقہ کار کے لیے فیچر ریزولوشن انتہائی زیادہ ہے اور واحد نقصان ان رالوں کی کمی ہے جو بائیو مطابقت رکھتے ہیں۔ ڈراپ پر مبنی بائیو پرنٹنگ (انک جیٹ) ڈراپ پر مبنی بائیو پرنٹنگ کسی تفویض شدہ مواد کی بوندوں کا استعمال کرتے ہوئے سیلولر ترقی کرتی ہے، جسے اکثر سیل لائن کے ساتھ ملایا جاتا ہے۔ خلیوں کو خود بھی اس طریقے سے پولیمر کے ساتھ یا اس کے بغیر جمع کیا جا سکتا ہے۔ ان طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے پولیمر اسکیفولڈز کو پرنٹ کرتے وقت، ہر قطرہ سبسٹریٹ کی سطح کے ساتھ رابطے پر پولیمرائز ہونا شروع ہو جاتا ہے اور جیسے ہی بوندیں یکجا ہونا شروع ہوتی ہیں ایک بڑی ساخت میں ضم ہو جاتی ہیں۔ پولیمرائزیشن استعمال شدہ پولیمر کے لحاظ سے مختلف طریقوں کے ذریعے ہو سکتی ہے۔ مثال کے طور پر، الجینیٹ پولیمرائزیشن سبسٹریٹ میں کیلشیم آئنوں کے ذریعے شروع ہوتی ہے، جو مائع بائیوینک میں پھیل جاتی ہے اور ایک مضبوط جیل کے انتظام کی اجازت دیتی ہے۔ ڈراپ پر مبنی بائیو پرنٹنگ عام طور پر اس کی پیداواری رفتار کی وجہ سے استعمال ہوتی ہے۔ تاہم، اس سے یہ زیادہ پیچیدہ اعضاء کے ڈھانچے کے لیے کم موزوں ہو سکتا ہے۔ ایکسٹروژن بائیو پرنٹنگ میں ایک مخصوص پرنٹنگ کپڑے کا مستقل بیان اور ایک ایکسٹروڈر سے سیل لائن شامل ہے، جو ایک قسم کا پورٹیبل پرنٹ ہیڈ ہے۔ یہ کپڑے یا خلیے کے بیان کے لیے زیادہ کنٹرول شدہ اور نرم ہینڈل ہوتا ہے، اور تھری ڈی ٹشو یا اعضاء کے ڈھانچے کی نشوونما میں خلیوں کی زیادہ قابل ذکر کثافت کو استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ کسی بھی صورت میں، اس طرح کے فوائد اس طریقہ کار میں شامل پرنٹنگ کی سست رفتار کی وجہ سے پیچھے ہٹ جاتے ہیں۔ اخراج بائیو پرنٹنگ کو اکثر یو وی لائٹ کے ساتھ جوڑا جاتا ہے، جو زیادہ مستحکم، مربوط تعمیر بنانے کے لیے طباعت شدہ کپڑے کو فوٹو پولیمرائز کرتا ہے۔ فیوزڈ ڈیپوزیشن ماڈلنگ فیوزڈ ڈیپوزیشن ماڈلنگ (ایف ڈی ایم) سلیکٹو لیزر سنٹرنگ کے مقابلے میں زیادہ عام اور سستی ہے۔ یہ پرنٹر ایک پرنٹ ہیڈ کا استعمال کرتا ہے جو ساخت میں انک جیٹ پرنٹر سے ملتا جلتا ہے ؛ تاہم، سیاہی استعمال نہیں کی جاتی ہے۔ پلاسٹک کے موتیوں کو زیادہ درجہ حرارت پر گرم کیا جاتا ہے اور جیسے جیسے یہ حرکت کرتا ہے پرنٹ ہیڈ سے چھوڑا جاتا ہے، جس سے شے کو پتلی تہوں میں بنایا جاتا ہے۔ ایف ڈی ایم پرنٹروں کے ساتھ مختلف قسم کے پلاسٹک استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ مزید برآں، ایف ڈی ایم کے ذریعے چھپائے گئے زیادہ تر حصے عام طور پر اسی تھرموپلاسٹک سے بنے ہوتے ہیں جو روایتی انجیکشن مولڈنگ یا مشینی تکنیکوں میں استعمال ہوتے ہیں۔ اس کی وجہ سے، ان حصوں میں یکساں استحکام، مکینیکل خصوصیات اور استحکام کی خصوصیات ہیں۔ صحت سے متعلق کنٹرول شکل میں حصہ ڈالنے والی ہر پرت کے لیے مستقل ریلیز کی رقم اور مخصوص مقام جمع کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ جیسے ہی گرم پلاسٹک پرنٹ ہیڈ سے جمع ہوتا ہے، یہ نیچے کی تہوں میں فیوز یا بانڈ ہوجاتا ہے۔ جیسے ہی ہر پرت ٹھنڈی ہوتی ہے، وہ سخت ہو جاتے ہیں اور آہستہ آہستہ اس ٹھوس شکل کو پکڑ لیتے ہیں جس کا مقصد بنایا جانا ہے کیونکہ ساخت میں مزید تہوں کا تعاون ہوتا ہے۔ سلیکٹو لیزر سنٹرنگ سلیکٹو لیزر سنٹرنگ (ایس ایل ایس) نئی اشیاء کو پرنٹ کرنے کے لیے سبسٹریٹ کے طور پر پاؤڈر مواد کا استعمال کرتا ہے۔ ایس ایل ایس کو دھات، پلاسٹک اور سیرامک اشیاء بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ تکنیک کمپیوٹر کے زیر کنٹرول لیزر کو پاؤڈر مواد کو سنٹر کرنے کے لیے طاقت کے ذریعہ کے طور پر استعمال کرتی ہے۔ لیزر پاؤڈر میں مطلوبہ شے کی شکل کے ایک کراس سیکشن کا سراغ لگاتا ہے، جو اسے ٹھوس شکل میں ملا دیتا ہے۔ اس کے بعد پاؤڈر کی ایک نئی پرت رکھی جاتی ہے اور یہ عمل خود کو دہراتا ہے، ہر پرت کو پاؤڈر کی ہر نئی درخواست کے ساتھ، ایک ایک کر کے، پوری شے کی تشکیل کے لیے بناتا ہے۔ ایس ایل ایس پرنٹنگ کا ایک فائدہ یہ ہے کہ اس کے لیے بہت کم اضافی ٹولنگ کی ضرورت ہوتی ہے، یعنی۔ سینڈنگ، ایک بار جب شے پرنٹ ہو جاتی ہے۔ ایس ایل ایس کا استعمال کرتے ہوئے اعضاء کی پرنٹنگ میں حالیہ پیشرفتوں میں کرینیو فیسیل امپلانٹس کی 3 ڈی تعمیرات کے ساتھ ساتھ کارڈیک ٹشو انجینئرنگ کے لیے سکیفولڈز بھی شامل ہیں۔ پرنٹنگ مواد پرنٹنگ مواد کو معیار کے وسیع پیمانے پر فٹ ہونا چاہیے، جن میں سب سے اہم حیاتیاتی مطابقت ہے۔ تھری ڈی طباعت شدہ مواد کے نتیجے میں بننے والے سہاروں کو خلیوں کے پھیلاؤ کے لیے جسمانی اور کیمیائی طور پر موزوں ہونا چاہیے۔ بائیوڈیگریڈیبلٹی ایک اور اہم عنصر ہے، اور اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ مصنوعی طور پر تشکیل شدہ ڈھانچے کو کامیاب ٹرانسپلانٹیشن پر توڑا جا سکتا ہے، تاکہ اسے مکمل طور پر قدرتی سیلولر ڈھانچے سے تبدیل کیا جا سکے۔ تھری ڈی پرنٹنگ کی نوعیت کی وجہ سے، استعمال ہونے والا مواد حسب ضرورت اور موافقت پذیر ہونا چاہیے، جو خلیوں کی اقسام اور ساختی تشکیل کی وسیع صف کے لیے موزوں ہو۔ قدرتی پولیمر تھری ڈی پرنٹنگ کے لیے مواد عام طور پر الگنیٹ یا فائبرائن پولیمر پر مشتمل ہوتے ہیں جو سیلولر چپکنے والے مالیکیولز کے ساتھ مربوط ہوتے ہیں، جو خلیوں کے جسمانی منسلک ہونے میں مدد کرتے ہیں۔ اس طرح کے پولیمر خاص طور پر ساختی استحکام کو برقرار رکھنے اور سیلولر انضمام کے لیے قبول کرنے کے لیے بنائے گئے ہیں۔ بائیو سیاہی کی اصطلاح کو ایسے مواد کی وسیع درجہ بندی کے طور پر استعمال کیا گیا ہے جو تھری ڈی بائیو پرنٹنگ کے ساتھ مطابقت رکھتے ہیں۔ ہائیڈروگل الگنیٹس اعضاء کی طباعت کی تحقیق میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والے مواد میں سے ایک کے طور پر ابھر کر سامنے آئے ہیں، کیونکہ وہ انتہائی حسب ضرورت ہیں، اور قدرتی بافتوں کی مخصوص مکینیکل اور حیاتیاتی خصوصیات کی تقلید کے لیے باریک ٹیون کیا جا سکتا ہے۔ ہائیڈروگلز کی مخصوص ضروریات کے مطابق ڈھالنے کی صلاحیت انہیں موافقت پذیر سہاروں کے مواد کے طور پر استعمال کرنے کی اجازت دیتی ہے، جو مختلف ٹشو یا اعضاء کے ڈھانچے اور جسمانی حالات کے لیے موزوں ہیں۔ الگنیٹ کے استعمال میں ایک بڑا چیلنج اس کا استحکام اور سست انحطاط ہے، جس کی وجہ سے مصنوعی جیل اسکیفولڈنگ کو توڑنا اور لگائے گئے خلیوں کے اپنے ایکسٹرا سیلولر میٹرکس سے تبدیل کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ الگنیٹ ہائیڈروگل جو اخراج پرنٹنگ کے لیے موزوں ہے اکثر ساختی اور میکانکی طور پر کم درست بھی ہوتا ہے۔ تاہم، اس مسئلے کو زیادہ استحکام فراہم کرنے کے لیے دیگر بائیو پولیمرز، جیسے نینو سیلولوز کو شامل کرکے ثالثی کی جا سکتی ہے۔ الگنیٹ یا مکسڈ پولیمر بائیوینک کی خصوصیات ٹیون ایبل ہیں اور مختلف ایپلی کیشنز اور اعضاء کی اقسام کے لیے تبدیل کی جا سکتی ہیں۔ دیگر قدرتی پولیمر جو ٹشو اور تھری ڈی آرگن پرنٹنگ کے لیے استعمال کیے گئے ہیں ان میں چیٹوسن، ہائیڈروکسیپیٹائٹ (ایچ اے)، کولیجن اور جلیٹن شامل ہیں۔ جلیٹن ایک تھرمو حساس پولیمر ہے جس کی خصوصیات بہترین لباس کی گھلنشیلتا، حیاتیاتی انحطاط، حیاتیاتی مطابقت کے ساتھ ساتھ کم امیونولوجک رد کی نمائش کرتی ہیں۔ یہ خصوصیات فائدہ مند ہیں اور اس کے نتیجے میں ویو میں لگائے جانے پر تھری ڈی بائیو پرنٹڈ اعضاء کی زیادہ قبولیت ہوتی ہے۔ مصنوعی پولیمر مصنوعی پولیمر انسان ہوتے ہیں جو مونومرز کے کیمیائی رد عمل کے ذریعے بنائے جاتے ہیں۔ ان کی مکینیکل خصوصیات اس لحاظ سے سازگار ہیں کہ ان کے سالماتی وزن کو مختلف ضروریات کی بنیاد پر کم سے اونچے تک منظم کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، ان کے فعال گروپوں کی کمی اور ساختی پیچیدگی نے اعضاء کی پرنٹنگ میں ان کے استعمال کو محدود کر دیا ہے۔ بہترین 3 ڈی پرنٹ ایبلٹی اور ویوو ٹشو مطابقت کے ساتھ موجودہ مصنوعی پولیمر میں پولی تھیلین گلائکول (پی ای جی)، پولی (لیکٹک-گلائکولک ایسڈ) (پی ایل جی اے)، اور پولی یوریتھین (پی یو) شامل ہیں۔ پی ای جی ایک بائیو مطابقت پذیر، غیر امیونوجینک مصنوعی پولیتھر ہے جس میں تھری ڈی بائیو پرنٹنگ میں استعمال کے لیے ٹیون ایبل مکینیکل خصوصیات ہیں۔ اگرچہ پی ای جی کو مختلف تھری ڈی پرنٹنگ ایپلی کیشنز میں استعمال کیا گیا ہے، سیل چپکنے والے ڈومینز کی کمی نے اعضاء کی پرنٹنگ میں مزید استعمال کو محدود کر دیا ہے۔ پی ایل جی اے، ایک مصنوعی کوپولیمر، زندہ مخلوقات، جیسے جانوروں، انسانوں، پودوں اور مائکروجنزموں میں وسیع پیمانے پر واقف ہے۔ پی ایل جی اے کو دیگر پولیمرز کے ساتھ مل کر مختلف مادی نظام بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، بشمول پی ایل جی اے-جلیٹن، پی ایل جی اے-کولیجن، یہ سب مواد کی مکینیکل خصوصیات کو بڑھاتے ہیں، ویو میں رکھے جانے پر بائیو مطابقت رکھتے ہیں، اور ٹیون ایبل بائیوڈیگریڈیبلٹی رکھتے ہیں۔ پی ایل جی اے اکثر ہڈی، جگر، اور دیگر بڑے اعضاء کی تخلیق نو کی کوششوں کے لیے طباعت شدہ تعمیرات میں استعمال ہوتا رہا ہے۔ آخر میں، پی یو اس لحاظ سے منفرد ہے کہ اسے دو گروپوں میں درجہ بند کیا جا سکتا ہے: بائیوڈیگریڈیبل یا نان بائیوڈیگریڈیبل۔ اس کا استعمال بائیو پرنٹنگ کے میدان میں اس کی بہترین مکینیکل اور بائیوینٹ خصوصیات کی وجہ سے کیا گیا ہے۔ پی یو کا ایک اطلاق بے جان مصنوعی ہارٹس ہوگا ؛ تاہم، موجودہ 3 ڈی بائیو پرنٹرز کا استعمال کرتے ہوئے، اس پولیمر کو پرنٹ نہیں کیا جا سکتا۔ پی ای جی اور پولی کیپرولیکٹون (پی سی ایل) مونومرز پر مشتمل ایک نیا ایلسٹومیرک پی یو بنایا گیا تھا۔ یہ نیا مواد پیچیدہ بائیو آرٹیفیشل اعضاء کی پرنٹنگ اور مینوفیکچرنگ میں استعمال کے لیے بہترین بائیو مطابقت، بائیوڈیگریڈیبلٹی، بائیو پرنٹیبلٹی، اور بائیوسٹیبلٹی کو ظاہر کرتا ہے۔ ہائی ویسکولر اور نیورل نیٹ ورک کی تعمیر کی وجہ سے، اس مواد کو مختلف پیچیدہ طریقوں سے اعضاء کی پرنٹنگ پر لگایا جا سکتا ہے، جیسے کہ دماغ، دل، پھیپھڑے اور گردے۔ قدرتی-مصنوعی ہائبرڈ پولیمر قدرتی-مصنوعی ہائبرڈ پولیمر مصنوعی اور بائیو پولیمرک اجزاء کے درمیان ہم آہنگی کے اثر پر مبنی ہوتے ہیں۔ جیلیٹن-میتھاکریلائل (جییل ایم اے) بائیو پرنٹنگ کے میدان میں ایک مقبول بائیو میٹریل بن گیا ہے۔ جیلما نے دکھایا ہے کہ اس کی مناسب حیاتیاتی مطابقت اور آسانی سے قابل ترتیب نفسیاتی خصوصیات کی وجہ سے اس میں بائیوینک مواد کے طور پر قابل عمل صلاحیت موجود ہے۔ ہائیلورونک ایسڈ (ایچ اے)-پی ای جی ایک اور قدرتی مصنوعی ہائبرڈ پولیمر ہے جو بائیو پرنٹنگ ایپلی کیشنز میں بہت کامیاب ثابت ہوا ہے۔ ایچ اے مصنوعی پولیمر کے ساتھ مل کر زیادہ مستحکم ڈھانچے حاصل کرنے میں مدد کرتا ہے جس میں سیل کی اعلی عملداری اور پرنٹنگ کے بعد مکینیکل خصوصیات میں محدود نقصان ہوتا ہے۔ بائیو پرنٹنگ میں ایچ اے-پی ای جی کا ایک حالیہ اطلاق مصنوعی جگر کی تخلیق ہے۔ آخر میں، اعضاء کی پرنٹنگ میں قابل مکینیکل خصوصیات اور موثر انحطاط کی شرحوں کے ساتھ بائیوڈیگریڈیبل پولی یوریتھین (پی یو)-جیلیٹن ہائبرڈ پولیمر کا ایک سلسلہ نافذ کیا گیا ہے۔ یہ ہائبرڈ پیچیدہ ڈھانچے جیسے ناک کی شکل کی تعمیر کو پرنٹ کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ اوپر بیان کردہ تمام پولیمر میں ان مقاصد کے لیے امپلانٹیبل، بائیو آرٹیفیشل اعضاء میں تیار کیے جانے کی صلاحیت ہے جن میں حسب ضرورت اعضاء کی بحالی، منشیات کی جانچ کے ساتھ ساتھ میٹابولک ماڈل تجزیہ بھی شامل ہے لیکن ان تک محدود نہیں ہے۔ خلیے کے ذرائع ایک مکمل اعضاء کی تخلیق کے لیے اکثر مختلف قسم کے خلیوں کو شامل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جو الگ الگ اور نمونوں والے طریقوں سے ترتیب دیے جاتے ہیں۔ تھری ڈی پرنٹڈ اعضاء کا ایک فائدہ، روایتی ٹرانسپلانٹ کے مقابلے میں، مریض سے حاصل کردہ خلیوں کو نیا اعضاء بنانے کے لیے استعمال کرنے کی صلاحیت ہے۔ یہ ٹرانسپلانٹ کے مسترد ہونے کے امکان کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے، اور ٹرانسپلانٹ کے بعد امیونوسوپریسو دوائیوں کی ضرورت کو دور کر سکتا ہے، جس سے ٹرانسپلانٹ کے صحت کے خطرات کو کم کیا جا سکے گا۔ تاہم، چونکہ تمام ضروری خلیوں کی اقسام کو جمع کرنا ہمیشہ ممکن نہیں ہو سکتا، اس لیے بالغ اسٹیم خلیوں کو جمع کرنا یا جمع شدہ بافتوں میں پلوری پوٹینسی پیدا کرنا ضروری ہو سکتا ہے۔ اس میں وسائل سے بھرپور خلیوں کی نشوونما اور تفریق شامل ہے اور یہ صحت کے ممکنہ خطرات کے اپنے سیٹ کے ساتھ آتا ہے، کیونکہ طباعت شدہ اعضاء میں خلیوں کا پھیلاؤ جسم کے باہر ہوتا ہے اور نشوونما کے عوامل کے بیرونی اطلاق کی ضرورت ہوتی ہے۔ تاہم، کچھ بافتوں کی مختلف ڈھانچوں میں خود منظم ہونے کی صلاحیت بیک وقت بافتوں کی تعمیر اور خلیوں کی الگ الگ آبادی بنانے کا ایک طریقہ فراہم کر سکتی ہے، جس سے اعضاء کی طباعت کی افادیت اور فعالیت میں بہتری آسکتی ہے۔ پرنٹروں اور عمل کی اقسام اعضاء کی پرنٹنگ کے لیے استعمال ہونے والے پرنٹروں کی اقسام میں شامل ہیں: انک جیٹ پرنٹر ملٹی نوز ہائبرڈ پرنٹر الیکٹروسپیننگ ڈراپ آن ڈیمانڈ یہ پرنٹر پہلے بیان کردہ طریقوں میں استعمال ہوتے ہیں۔ ہر پرنٹر کو مختلف مواد کی ضرورت ہوتی ہے اور اس کے اپنے فوائد اور حدود ہوتی ہیں۔ اعضاء کا عطیہ فی الحال، اعضاء کی ناکامی میں مبتلا افراد کے علاج کا واحد طریقہ یہ ہے کہ کسی زندہ یا حال ہی میں فوت شدہ عطیہ دہندہ سے ٹرانسپلانٹ کا انتظار کیا جائے۔ صرف ریاستہائے متحدہ میں، اعضاء کی پیوند کاری کی فہرست میں 100,000 سے زیادہ مریض عطیہ دہندہ کے اعضاء کے دستیاب ہونے کے منتظر ہیں۔ عطیہ دہندگان کی فہرست میں شامل مریض کسی مناسب اعضاء کے دستیاب ہونے کے لیے دن، ہفتے، مہینے یا یہاں تک کہ سال انتظار کر سکتے ہیں۔ کچھ عام اعضاء کی پیوند کاری کے لیے اوسط انتظار کا وقت مندرجہ ذیل ہے: دل یا پھیپھڑوں کے لیے چار ماہ، جگر کے لیے گیارہ ماہ، پینکریاز کے لیے دو سال، اور گردے کے لیے پانچ سال۔ یہ 1990 کی دہائی سے ایک نمایاں اضافہ ہے، جب ایک مریض دل کے لیے پانچ ہفتوں تک انتظار کر سکتا تھا۔ انتظار کے یہ وسیع اوقات اعضاء کی کمی کے ساتھ ساتھ وصول کنندہ کے لیے موزوں اعضاء تلاش کرنے کی ضرورت کی وجہ سے ہوتے ہیں۔ خون کی قسم، عطیہ دہندہ اور وصول کنندہ کے درمیان موازنہ جسم کے سائز، مریض کی طبی حالت کی شدت، مریض کے اعضاء کا انتظار کرنے کی مدت، مریض کی دستیابی (یعنی۔ مریض سے رابطہ کرنے کی صلاحیت، اگر مریض کو انفیکشن ہے)، مریض کی عطیہ دہندہ سے قربت، اور عطیہ دہندہ کے اعضاء کی عملداری کا وقت۔ امریکہ میں اعضاء کے انتظار میں روزانہ 20 افراد مرتے ہیں۔ تھری ڈی آرگن پرنٹنگ میں ان دونوں مسائل کو دور کرنے کی صلاحیت ہے ؛ اگر اعضاء کو ضرورت پڑنے پر جلد پرنٹ کیا جا سکے تو کوئی کمی نہیں ہوگی۔ مزید برآں، مریض کے اپنے خلیوں کے ساتھ طباعت شدہ اعضاء کو بیج لگانے سے مطابقت کے لیے عطیہ دہندہ کے اعضاء کی اسکریننگ کی ضرورت ختم ہو جائے گی۔ معالج اور جراحی کی تربیت تھری ڈی پرنٹنگ کا جراحی استعمال جراحی کے آلات کی پرنٹنگ سے لے کر کل جوڑوں کی تبدیلی، دانتوں کے امپلانٹس اور سماعت کے آلات کے لیے مریض کے لیے مخصوص ٹیکنالوجیز کی ترقی تک تیار ہوا ہے۔ اعضاء کی پرنٹنگ کے میدان میں، مریضوں اور سرجنوں کے لیے درخواستیں لگائی جا سکتی ہیں۔ مثال کے طور پر، طباعت شدہ اعضاء کو ساخت اور چوٹ کے ماڈل کے لیے استعمال کیا گیا ہے تاکہ اناٹومی کو بہتر طریقے سے سمجھا جا سکے اور مریضوں کے ساتھ علاج کے نظام پر تبادلہ خیال کیا جا سکے۔ ان صورتوں کے لیے، اعضاء کی فعالیت کی ضرورت نہیں ہے اور اسے تصور کے ثبوت کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ ماڈل اعضاء جراحی کی تکنیکوں کو بہتر بنانے، ناتجربہ کار سرجنوں کو تربیت دینے اور مریض کے مخصوص علاج کی طرف بڑھنے کے لیے ترقی فراہم کرتے ہیں۔ دواسازی کی تحقیق تھری ڈی آرگن پرنٹنگ ٹیکنالوجی تیز رفتار اور لاگت سے موثر انداز میں بڑی تولیدی صلاحیت کے ساتھ اعلی درجے کی پیچیدگی کو بنانے کی اجازت دیتی ہے۔ تھری ڈی پرنٹنگ کا استعمال دواسازی کی تحقیق اور من گھڑت سازی میں کیا گیا ہے، جو ایک تبدیلی کا نظام فراہم کرتا ہے جس سے بوند کے سائز اور خوراک، ذاتی دوا، اور پیچیدہ منشیات سے جاری ہونے والے پروفائلز کی تیاری کی اجازت ملتی ہے۔ یہ ٹیکنالوجی امپلانٹیبل ڈرگ ڈیلیوری ڈیوائسز کا مطالبہ کرتی ہے، جس میں دوا کو تھری ڈی پرنٹڈ اعضاء میں انجکشن کیا جاتا ہے اور ویو میں ایک بار جاری کیا جاتا ہے۔ نیز، اعضاء کی پرنٹنگ کو ان وٹرو ٹیسٹنگ کے لیے تبدیلی کے آلے کے طور پر استعمال کیا گیا ہے۔ طباعت شدہ اعضاء کو منشیات کے اخراج کے عوامل پر دریافت اور خوراک کی تحقیق میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ آرگن-آن-اے-چپ آرگن پرنٹنگ ٹیکنالوجی کو مائیکرو فلوڈک ٹیکنالوجی کے ساتھ بھی جوڑا جا سکتا ہے تاکہ آرگن-آن-چپس تیار کیے جا سکیں۔ چپس پر یہ اعضاء بیماری کے نمونوں کے لیے استعمال ہونے کی صلاحیت رکھتے ہیں، منشیات کی دریافت میں مدد کرتے ہیں، اور ہائی تھرو پٹ اسیس انجام دیتے ہیں۔ آرگن آن چپس ایک تھری ڈی ماڈل فراہم کرکے کام کرتا ہے جو قدرتی ایکسٹرا سیلولر میٹرکس کی نقل کرتا ہے، جس سے وہ منشیات کے بارے میں حقیقت پسندانہ ردعمل ظاہر کر سکتے ہیں۔ اب تک، تحقیق لیور-آن-اے-چپ اور ہارٹ-آن-اے-چپ تیار کرنے پر مرکوز رہی ہے، لیکن ایک پورے جسم پر-اے-چپ ماڈل تیار کرنے کی صلاحیت موجود ہے۔ تھری ڈی طباعت شدہ اعضاء کو یکجا کرکے، محققین باڈی آن اے چپ بنانے کے قابل ہوتے ہیں۔ ہارٹ آن اے چپ ماڈل پہلے ہی اس بات کی تحقیقات کے لیے استعمال کیا جا چکا ہے کہ کس طرح دل کی دھڑکن پر مبنی منفی ضمنی اثرات والی کئی دوائیں، جیسے کہ کیموتھراپیٹک ڈرگ ڈاکسوروبیسن انفرادی بنیادوں پر لوگوں کو متاثر کر سکتی ہیں۔ نئے باڈی آن اے چپ پلیٹ فارم میں جگر، دل، پھیپھڑے اور کنڈی آن اے چپ شامل ہیں۔ ایک چپ پر اعضاء کو الگ سے پرنٹ یا تعمیر کیا جاتا ہے اور پھر ایک ساتھ مربوط کیا جاتا ہے۔ اس پلیٹ فارم کا استعمال کرتے ہوئے منشیات کے زہریلے ہونے کے مطالعے اعلی تھرو پٹ میں کیے جاتے ہیں، جس سے لاگت کم ہوتی ہے اور منشیات کی دریافت کی پائپ لائن میں کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔ کسی پروڈکٹ کو بنانے کے مجموعی مقصد کے لیے مختلف صنعتوں میں قانونی اور حفاظتی تھری ڈی پرنٹنگ تکنیک کا استعمال کیا گیا ہے۔ دوسری طرف اعضاء کی پرنٹنگ ایک نئی صنعت ہے جو اعضاء کی پیوند کاری کے لیے علاج معالجے تیار کرنے کے لیے حیاتیاتی اجزاء کا استعمال کرتی ہے۔ اس شعبے میں بڑھتی دلچسپی کی وجہ سے ضابطے اور اخلاقی تحفظات کو قائم کرنے کی اشد ضرورت ہے۔ خاص طور پر، اس علاج کے طریقہ کار کے لیے پری کلینیکل سے لے کر کلینیکل ترجمہ تک قانونی پیچیدگیاں ہو سکتی ہیں۔ اعضاء کے ملاپ کے لیے موجودہ امریکی ضابطہ 1984 میں نیشنل آرگن ٹرانسپلانٹ ایکٹ کے منظور ہونے کے بعد اعضاء عطیہ کرنے والوں کی قومی رجسٹری پر مرکوز ہے۔ یہ ایکٹ مساوی اور ایماندارانہ تقسیم کو یقینی بنانے کے لیے بنایا گیا تھا، حالانکہ اعضاء کی پیوند کاری کی بڑی مانگ کی وجہ سے یہ ناکافی ثابت ہوا ہے۔ اعضاء کی پرنٹنگ مریض کے مخصوص اعضاء کی تبدیلی کو پرنٹ کرکے فراہمی اور طلب کے درمیان عدم توازن کو کم کرنے میں مدد کر سکتی ہے، یہ سب قواعد و ضوابط کے بغیر ناقابل عمل ہے۔ فوڈ اینڈ ڈرگ ایڈمنسٹریشن (ایف ڈی اے) ریاستہائے متحدہ میں حیاتیات، آلات اور منشیات کے ضابطے کے لیے ذمہ دار ہے۔ اس علاج کے نقطہ نظر کی پیچیدگی کی وجہ سے، سپیکٹرم پر اعضاء کی پرنٹنگ کا مقام نہیں سمجھا گیا ہے۔ مطالعات نے طباعت شدہ اعضاء کو کثیر فعال امتزاج مصنوعات کے طور پر نمایاں کیا ہے، جس کا مطلب ہے کہ وہ ایف ڈی اے کے حیاتیات اور آلات کے شعبوں کے درمیان آتے ہیں۔ اس سے جائزے اور منظوری کے لیے مزید وسیع عمل ہوتے ہیں۔ 2016 میں، ایف ڈی اے نے اضافی تیار کردہ آلات کے لیے تکنیکی غور و فکر پر ڈرافٹ گائیڈنس جاری کیا اور فی الحال تھری ڈی پرنٹڈ ڈیوائسز کے لیے نئی پیشکشوں کا جائزہ لے رہا ہے۔ تاہم، ٹیکنالوجی خود اتنی جدید نہیں ہے کہ ایف ڈی اے اسے براہ راست مرکزی دھارے میں لے آئے۔ فی الحال، تھری ڈی پرنٹر، تیار شدہ مصنوعات کے بجائے، ذاتی علاج کے طریقوں کے لیے ٹیکنالوجی کو معیاری بنانے کے لیے حفاظت اور افادیت کی تشخیص میں بنیادی توجہ مرکوز کرتے ہیں۔ عالمی نقطہ نظر سے، صرف جنوبی کوریا اور جاپان کی میڈیکل ڈیوائس ریگولیشن انتظامیہ نے ایسے رہنما خطوط فراہم کیے ہیں جو تھری ڈی بائیو پرنٹنگ پر لاگو ہوتے ہیں۔ دانشورانہ املاک اور ملکیت کے بارے میں بھی خدشات ہیں۔ ان کا زیادہ نتیجہ خیز معاملات پر بڑا اثر پڑ سکتا ہے جیسے کہ قزاقی، مینوفیکچرنگ کے لیے کوالٹی کنٹرول، اور بلیک مارکیٹ میں غیر مجاز استعمال۔ یہ تحفظات مواد اور من گھڑت سازی کے عمل پر زیادہ مرکوز ہیں ؛ انہیں تھری ڈی پرنٹنگ کے قانونی پہلوؤں کے ذیلی حصے میں زیادہ وسیع پیمانے پر بیان کیا گیا ہے۔ اخلاقی نقطہ نظر سے، اعضاء کی پرنٹنگ کی ٹیکنالوجیز کی دستیابی، خلیے کے ذرائع، اور عوامی توقعات کے حوالے سے خدشات ہیں۔ اگرچہ یہ نقطہ نظر روایتی جراحی ٹرانسپلانٹیشن سے کم مہنگا ہو سکتا ہے، لیکن ان تھری ڈی طباعت شدہ اعضاء کی سماجی دستیابی کے حوالے سے شکوک و شبہات ہیں۔ عصری تحقیق سے پتہ چلا ہے کہ دولت مند آبادی کے لیے اس تھراپی تک رسائی حاصل کرنے کے لیے ممکنہ سماجی استحکام موجود ہے جبکہ عام آبادی اعضاء کی رجسٹری پر رہتی ہے۔ پہلے مذکور خلیے کے ذرائع پر بھی غور کرنے کی ضرورت ہے۔ اعضاء کی طباعت جانوروں کے مطالعے اور آزمائشوں کو کم یا ختم کر سکتی ہے، لیکن آٹولوگس اور ایلوجینک ذرائع کے اخلاقی مضمرات پر بھی سوالات اٹھاتی ہے۔ مزید خاص طور پر، مطالعات نے تجرباتی جانچ سے گزرنے والے انسانوں کے لیے مستقبل کے خطرات کا جائزہ لینا شروع کر دیا ہے۔ عام طور پر، یہ اطلاق سماجی، ثقافتی اور مذہبی اختلافات کو جنم دے سکتا ہے، جس سے دنیا بھر میں انضمام اور ضابطے کے لیے یہ مزید مشکل ہو جاتا ہے۔ مجموعی طور پر، اعضاء کی طباعت کے اخلاقی تحفظات بائیو پرنٹنگ کی عمومی اخلاقیات سے ملتے جلتے ہیں، لیکن ایک ٹشو سے دوسرے اعضاء میں الگ الگ ہوتے ہیں۔ مجموعی طور پر، اعضاء کی پرنٹنگ کے قلیل اور طویل مدتی قانونی اور اخلاقی نتائج ہوتے ہیں جن پر مرکزی دھارے کی پیداوار ممکن ہونے سے پہلے غور کرنے کی ضرورت ہے۔ طبی ایپلی کیشنز کے لیے امپیکٹ آرگن پرنٹنگ اب بھی ترقیاتی مراحل میں ہے۔ اس طرح اعضاء کی پرنٹنگ کے طویل مدتی اثرات کا تعین ہونا ابھی باقی ہے۔ محققین کو امید ہے کہ اعضاء کی پرنٹنگ اعضاء کی پیوند کاری کی کمی کو کم کر سکتی ہے۔ فی الحال جگر، گردے اور پھیپھڑوں سمیت دستیاب اعضاء کی کمی ہے۔ زندگی بچانے والے اعضاء حاصل کرنے کے لیے طویل انتظار کا وقت ریاستہائے متحدہ میں موت کی سب سے بڑی وجوہات میں سے ایک ہے، ریاستہائے متحدہ میں ہر سال تقریبا ایک تہائی اموات ہوتی ہیں جن میں اعضاء کی پیوند کاری سے تاخیر یا روک تھام کی جا سکتی ہے۔ فی الحال واحد اعضاء جسے تھری ڈی بائیو پرنٹ کیا گیا ہے اور کامیابی کے ساتھ انسان میں ٹرانسپلانٹ کیا گیا ہے وہ مثانہ ہے۔ مثانہ میزبان کے مثانے کے ٹشو سے بنا تھا۔ محققین نے تجویز پیش کی ہے کہ تھری ڈی پرنٹڈ اعضاء کا ممکنہ مثبت اثر وصول کنندہ کے لیے اعضاء کو اپنی مرضی کے مطابق بنانے کی صلاحیت ہے۔ اعضاء کے وصول کنندہ کے میزبان خلیوں کو اعضاء کی ترکیب کے لیے استعمال کرنے کے قابل بنانے والی پیش رفت اعضاء کے مسترد ہونے کے خطرے کو کم کرتی ہے۔ اعضاء کو چھاپنے کی صلاحیت نے جانوروں کی جانچ کی مانگ کو کم کر دیا ہے۔ میک اپ سے لے کر طبی آلات تک کی مصنوعات کی حفاظت کا تعین کرنے کے لیے جانوروں کی جانچ کا استعمال کیا جاتا ہے۔ کاسمیٹک کمپنیاں جلد پر نئی مصنوعات کی جانچ کے لیے پہلے سے ہی چھوٹے ٹشو ماڈل استعمال کر رہی ہیں۔ تھری ڈی پرنٹ جلد کی صلاحیت میک اپ ٹیسٹنگ کے لیے جانوروں کے ٹرائلز کی ضرورت کو کم کرتی ہے۔ اس کے علاوہ، نئی ادویات کی حفاظت اور افادیت کی جانچ کے لیے انسانی اعضاء کے نمونوں کو پرنٹ کرنے کی صلاحیت جانوروں پر آزمائش کی ضرورت کو مزید کم کرتی ہے۔ ہارورڈ یونیورسٹی کے محققین نے طے کیا کہ پھیپھڑوں کے چھوٹے ٹشو ماڈلز پر منشیات کی حفاظت کا درست تجربہ کیا جا سکتا ہے۔ کمپنی آرگنیوو، جس نے 2009 میں ابتدائی تجارتی بائیو پرنٹرز میں سے ایک ڈیزائن کیا تھا، نے یہ ظاہر کیا ہے کہ بائیوڈیگریڈیبل تھری ڈی ٹشو ماڈل کو نئی دوائیوں کی تحقیق اور ترقی کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، بشمول کینسر کے علاج کے لیے۔ اعضاء کی پرنٹنگ کے ایک اضافی اثر میں تیزی سے ٹشو ماڈل بنانے کی صلاحیت شامل ہے، اس لیے پیداواری صلاحیت میں اضافہ ہوتا ہے۔ چیلنجز تھری ڈی پرنٹنگ اعضاء کے چیلنجوں میں سے ایک اعضاء کو زندہ رکھنے کے لیے درکار ویسکولچر کو دوبارہ بنانا ہے۔ غذائی اجزاء، آکسیجن اور فضلہ کی نقل و حمل کے لیے ایک درست ویسکولچر ڈیزائن کرنا ضروری ہے۔ خون کی نالیاں، خاص طور پر کیپلیریاں، چھوٹے قطر کی وجہ سے مشکل ہوتی ہیں۔ رائس یونیورسٹی میں اس شعبے میں پیش رفت ہوئی ہے، جہاں محققین نے بائیو مطابقت پذیر ہائیڈروگلز میں برتن بنانے کے لیے تھری ڈی پرنٹر ڈیزائن کیا اور پھیپھڑوں کا ایک ماڈل ڈیزائن کیا جو خون کو آکسیجن کر سکتا ہے۔ تاہم، اس تکنیک کے ساتھ اعضاء کی دیگر باریک تفصیلات کی نقل تیار کرنا ایک چیلنج ہے۔ ہوا کی نالیوں، خون کی وریدوں، اور پت کی نالیوں اور اعضاء کی پیچیدہ جیومیٹری کے الجھے ہوئے نیٹ ورکس کی نقل تیار کرنا مشکل ہے۔ اعضاء کی پرنٹنگ کے میدان میں درپیش چیلنجز ملٹی ویسکولرائزیشن اور مشکل جیومیٹریز کے مسائل کو حل کرنے کے لیے تکنیکوں کی تحقیق اور ترقی سے آگے بڑھتے ہیں۔ اعضاء کی پرنٹنگ وسیع پیمانے پر دستیاب ہونے سے پہلے، پائیدار خلیے کے ذرائع کا ایک ذریعہ تلاش کرنا ضروری ہے اور بڑے پیمانے پر مینوفیکچرنگ کے عمل کو تیار کرنے کی ضرورت ہے۔ اضافی چیلنجوں میں مصنوعی اعضاء کی طویل مدتی عملداری اور حیاتیاتی مطابقت کی جانچ کے لیے طبی آزمائشوں کو ڈیزائن کرنا شامل ہے۔ اگرچہ اعضاء کی پرنٹنگ کے شعبے میں بہت سی پیش رفت ہوئی ہیں، لیکن مزید تحقیق کی جانی چاہیے۔ حوالہ جات ٹشو انجینئرنگ 3D پرنٹنگ