3D پرنٹنگ ٹوٹی ہوئی ہڈیوں کی تخلیق نو کا احساس کرتی ہے، جو دوبارہ پیدا کرنے والی دوائیوں میں انقلاب لائے گی۔

حالیہ دہائیوں میں، طبی سائنس نے نمایاں ترقی کی ہے، جو پہلے کی مشکل بیماریوں کے لیے جدید حل فراہم کرتی ہے۔ ایک شائع شدہ مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ ہڈیوں کے بافتوں کو دوبارہ تخلیق کرنے کے لیے تھری ڈی پرنٹنگ کا استعمال دوبارہ پیدا کرنے والی ادویات میں انقلاب لا سکتا ہے۔

دوبارہ پیدا کرنے والی دوا طبی سائنس کی ایک شاخ ہے جو بیماریوں، نقائص یا چوٹوں سے تباہ ہونے والے ٹشوز، اعضاء اور خلیات کو تبدیل کرنے کے لیے علاج تیار کرتی ہے۔ یہ طبی سائنس کا بالکل نیا شعبہ ہے، جس سے توقع کی جاتی ہے کہ وہ ایسے مریضوں کی مدد کرے گی جن کا علاج پہلے مشکل تھا۔

نینو ساختہ بائیو ایکٹیو مواد نے اپنی تخلیق نو کی صلاحیتوں کی وجہ سے اس میدان میں توجہ مبذول کی ہے۔ وہ قدرتی بافتوں کی خصوصیات کو نقل کرتے ہیں اور ان کی ساخت کی نقل کرتے ہیں۔ یہ جدید طبی مواد 3D پرنٹنگ اور دیگر ٹیکنالوجیز کا استعمال کرتے ہوئے پروسیس اور لاگو کیا جا سکتا ہے۔

ہڈی کے ٹشو کو دوبارہ پیدا کرنا: ایک اہم طبی پیشگی

عمر بڑھنے سے صحت کے مسائل بڑھ سکتے ہیں۔ آسٹیوپوروسس جیسی بیماریاں مریضوں کی عمر کے ساتھ ہی واقع ہوتی ہیں، جو افراد کو تکلیف دیتی ہیں اور طبی دیکھ بھال کا بوجھ بڑھاتی ہیں۔ روایتی علاج میں ہڈیوں کی پیوند کاری شامل ہے۔ اس کے علاوہ، دوسرے طریقے قدرتی بافتوں کی خصوصیات اور ساخت کی نقل نہیں کر سکتے۔ اس وجہ سے، ہڈی کے ٹشو انجینئرنگ سمیت کئی نئے تحقیقی شعبے تیار کیے گئے ہیں۔

ہڈیوں کے ٹشو انجینئرنگ کے شعبے میں بائیو میمیٹک آلات کی نشوونما شامل ہے جو ہڈیوں کی نشوونما میں معاونت کرتے ہیں اور تخلیق نو کی حوصلہ افزائی کرتے ہیں۔ بون ٹشو انجینئرنگ ٹیکنالوجی میں استعمال کے لیے جدید بایو ایکٹیو میٹریل فنکشنل سکفولڈز میں 3D پرنٹ کیے جاتے ہیں۔

یہ ٹارگٹ ٹشوز کے ساتھ تعامل کرتے ہیں اور علاج کے ردعمل کو دلاتے ہیں۔ مرکب مواد ٹائپ 1 کولیجن اور ہائیڈروکسیپیٹائٹ (عام طور پر دندان سازی میں بھی استعمال ہوتا ہے) پر مبنی ہے کیونکہ یہ ہڈیوں کے بافتوں کے اہم اجزاء ہیں۔

جامع بایومیمیٹک مواد ایک آسٹیو پیتھک ردعمل پیدا کرتا ہے، جو ترقی، پھیلاؤ، اور یہاں تک کہ تفریق کو بھی اکساتا ہے۔ یہ ہڈی ٹشو کی تخلیق نو کی طرف جاتا ہے. بون ٹشو انجینئرنگ کے میدان میں میٹریل مینوفیکچرنگ میں عام طور پر استعمال ہونے والی 3D پرنٹنگ ٹیکنالوجی ایکسٹروژن مولڈنگ ہے۔ یہ اس کی استعداد اور توسیع پذیری کی وجہ سے ہے۔ تاہم، ہڈیوں کی تخلیق نو کی ایپلی کیشنز کے لیے مضبوط اور پائیدار بایونک مواد کی تیاری میں اب بھی کئی اہم چیلنجز موجود ہیں۔

GEN-Coll/nanoHA (B) اور GEN-Coll/MBG_Sr4% (C) کی viscosity (A) اور viscoelastic خصوصیات میں 10 ° C پر تبدیلیاں

ٹائپ 1 بوائین کولیجن خراب یا بیمار ہڈیوں کے بافتوں کو دوبارہ پیدا کرنے کے لیے ایک امید افزا مواد ہے۔ یہ بایو ایکٹیو مواد فعال طور پر بھرپور نینو پارٹیکلز پر مشتمل ہوتا ہے اور سپورٹ غسل کے ذریعے آسانی سے 3D پرنٹ کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، ان کے استعمال کے ساتھ کچھ مسائل ہیں. پرنٹنگ کے عمل کے بعد انہیں مکمل طور پر ہٹانا مشکل ہے، اور اسٹینٹ کی ساختی سالمیت کو بہتر بنانے کے لیے استعمال ہونے والا کراس لنکنگ ایجنٹ ہندسی وضاحت کے نقصان اور پرنٹ شدہ ڈھانچے کے جزوی طور پر گرنے کا سبب بنے گا۔

ان بائیو میٹریلز کی حدود پر قابو پانے کے لیے متبادل عمل کی ضرورت ہے۔

اب، تحقیقی ٹیم نے بوائین کولیجن پر مبنی مضبوط اور زیادہ موزوں بایو ایکٹیو مواد بنانے کے لیے ایک طریقہ تجویز کیا ہے، جس سے انسانی ہڈیوں کے بافتوں کی تخلیق نو کی ٹیکنالوجی میں انقلاب برپا کرنے میں مدد ملے گی۔

مقالے میں بتائے گئے عمل کا مقصد بوائین کولیجن کی تشکیل کی خصوصیات کو بہتر بنانا ہے۔ کراس لنکنگ ایجنٹ کو پرنٹنگ فارمولیشن میں شامل کیا جاتا ہے، اور پھر انہیں سپورٹ غسل سے ہٹا دیا جاتا ہے۔ انتخاب کا کراس لنکنگ ایجنٹ جینیپین ہے، جو ان سیٹو کراس لنکنگ کو متحرک کرکے کولیجن 3D پرنٹ شدہ اسکافولڈ ڈھانچے کے استحکام کو بہتر بناتا ہے۔

سپورٹ غسل کے لیے استعمال ہونے والا محلول الگنیک ایسڈ ہے۔ مطالعات سے پتہ چلا ہے کہ الجینک ایسڈ کولیجن مواد کے 3D پرنٹ شدہ ڈھانچے کو برقرار رکھتا ہے اور اسے آسانی سے 37 o C پر ہٹا دیا جاتا ہے، جو ہائی ریزولوشن جیومیٹرک ڈھانچے کے ساتھ ڈھانچے کی مستحکم پروسیسنگ کی اجازت دیتا ہے۔ یہ طریقہ پہلے سے قائم کردہ پروٹوکول کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا گیا تھا۔

37 ڈگری سینٹی گریڈ پر 3 گھنٹے اور 24 گھنٹے تک انکیوبٹنگ کے بعد، GEN-Col/nanoHA پر طول و عرض اسکین ٹیسٹ (A, C) اور درجہ حرارت ریمپ (B, D) انجام دیں۔

مواد کی پرنٹ ایبلٹی کا جائزہ لینے کے لیے شہد کا کام اور گرڈ جیومیٹری کا انتخاب کریں۔ کنٹرول کی اچھی سطح فراہم کرنے اور نتائج کی تفہیم فراہم کرنے کے لیے مختلف پیرامیٹرز کے ساتھ کئی تجربات کیے گئے۔ پرنٹنگ کی مخلصی پر ہر پیرامیٹر کا اثر اور حتمی سہاروں کی ساخت کی ریزولوشن تبدیلی کی بنیاد ہے۔

مطالعہ نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ مطلوبہ نتائج حاصل کرنے کے لیے ان پیرامیٹرز کو ٹھیک کرنے کی ضرورت ہے کیونکہ وہ آپس میں جڑے ہوئے ہیں۔

پرنٹنگ بریکٹ کے بصری تجزیہ نے اس بات کی تصدیق کی کہ پرنٹنگ کے عمل نے جیومیٹرک ری پروڈکشن کو کامیابی کے ساتھ محسوس کیا۔ واضح لائنیں اور سوراخ پیدا ہوتے ہیں۔ lyophilization کے بعد، مورفولوجی کا تجزیہ FE-SEM نے کیا، جس سے پتہ چلتا ہے کہ نینو پارٹیکلز کو میٹرکس میں کامیابی کے ساتھ تقسیم کیا گیا تھا۔

یہ نتائج بتاتے ہیں کہ کولیجن مواد کی تھری ڈی پرنٹنگ کے لیے اس عمل کا استعمال ہڈیوں کے بافتوں کی تخلیق نو میں اچھے نتائج دکھاتا ہے۔