طور باحثون من جامعة نيو ساوث ويلز (UNSW) في سيدني ذراعًا روبوتية مصغرة لطباعة المواد الحيوية ثلاثية الأبعاد مباشرة على الأعضاء البشرية.

وقد تم اجراء العديد من الاختبارات على الذراع الروبوتية الجديدة داخل مختبر الروبوتات الطبية بجامعة نيو ساوث ويلز، بقيادة الدكتور “ثان نهو دو” وطالبة الدكتوراه “ماي ثانه تاي”، بالتعاون مع باحثين آخرين من جامعة نيو ساوث ويلز، بما في ذلك البروفيسور ساينتيا نايجل لوفيل؛ الدكتور هوانج فونج فان؛ الأستاذة المشاركة جيلينا رنجاك كوفاتشينا.

الذراع الروبوتية  الجراح ية، التي تسمى F3DB، عبارة عن جهاز يمكن أن يدخل الجسم مثل المنظار الداخلي، وهي قادرة على توصيل المواد الحيوية متعددة الطبقات مباشرة إلى سطح الأعضاء والأنسجة الداخلية.

يتم توصيل رأس دوّار يطبع الحبر الحيوي بنهاية ذراع روبوتية طويلة ومرنة تشبه الثعبان.. يمكن التحكم في الجهاز خارجيًا. يتميز الرأس بعضلات اصطناعية ناعمة للحركة في ثلاثة اتجاهات.

يعمل الجهاز بشكل مشابه لطابعات 3D المكتبية التقليدية.. ويمكن تصنيعها بأي طول، وقال الباحثون إنه يمكن برمجة الفوهة لطباعة أشكال محددة مسبقًا.

F3DB هي منصة جراحية بالمنظار متعددة المهام؛ تستطيع أداء مجموعة متنوعة من الوظائف التي تشمل الجراحة لإزالة بعض أنواع السرطان، مثل: سرطان القولون والمستقيم.

تعمل تلك الذراع الروبوتية كنوع من أنواع المشارط الكهربائية لتحديد الأورام السرطانية وقطعها. يمكنها أيضًا تنظيف الدم والأنسجة الزائدة من الموقع في وقت واحد من خلال فوهة الماء المزودة بها.

من جهتها قالت الدكتورة ماي ثانه تاي؛ أحد المشاركين في اختبارات الروبوت: “بالمقارنة مع الأدوات الجراحية بالمنظار الحالية تم تصميم F3DB المطور كأداة تنظير داخلي الكل في واحد تتجنب استخدام الأدوات القابلة للتغيير، والتي ترتبط عادة بوقت إجرائي أطول ومخاطر العدوى”.

ويخطط الفريق لاختبار تلك الذراع على الحيوانات الحية. يمكن أن يشمل ذلك كاميرا مدمجة ونظام مسح في الوقت الفعلي؛ بهدف إجراء التصوير المقطعي 3D للأنسجة المتحركة داخل الجسم.

أكد الدكتور ثان نهو دو؛ قائد المجموعة البحثية قائلًا: “تتطلب تقنيات الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد الحالية تصنيع المواد الحيوية خارج الجسم، وعادة ما يتطلب زرعها في شخص جراحة مفتوحة المجال؛ ما يزيد من مخاطر العدوى”.

وأضاف “لكن طابعتنا الحيوية ثلاثية الأبعاد المرنة تعني أنه يمكن تسليم المواد الحيوية مباشرة إلى الأنسجة أو الأعضاء المستهدفة”.

وقد تم إنتاج أصغر نموذج أولي لـ F3DB يبلغ قطره حوالي 11-13 ملليمتر. الجهاز صغير بما يكفي لإدخاله في الجهاز الهضمي. ويقول الباحثون إن بإمكانهم توسيع نطاقه بشكل أصغر للاستخدامات المستقبلية.

أخيرًا يقول الباحثون إنه في غضون 5-7 سنوات يمكن استخدام هذه التقنية للوصول إلى المناطق التي يصعب الوصول إليها داخل الجسم؛ من خلال شقوق الجلد الصغيرة.