پیشرفتی چشمگیر و تحول‌آفرین در حوزه مهندسی پزشکی و فناوری‌های نوین درمانی با توسعه نوعی بیوپرینتر سه‌بعدی مبتنی بر امواج اولتراسوند محقق شده است؛ سیستمی که امکان ساخت دقیق و کنترل‌شده ایمپلنت‌های پزشکی را به‌صورت مستقیم و بدون نیاز به جراحی‌های تهاجمی، درون بافت‌های زنده بدن فراهم می‌سازد.
این فناوری نوآورانه که با نام DISP شناخته می‌شود، سرواژه‌ی عبارت Deep Intratissue Printing with ultrasound guidance به معنای «چاپ صوتی عمقی درون‌توده‌ای با هدایت تصویربرداری» است. این روش با بهره‌گیری از جوهرهای زیستی هوشمند و پیشرفته شامل بیوپلیمرهای زیست‌سازگار، عوامل کنتراست برای تصویربرداری و لیپوزوم‌های حساس به دما (حاوی مولکول‌های اتصال‌دهنده)، به پزشکان اجازه می‌دهد تا بدون باز کردن بدن یا استفاده از تکنیک‌های جراحی سنتی، ساختارهای درمانی یا دارورسان را در نقاط عمیق بافتی بدن ایجاد کنند.
فرآیند به این صورت است که جوهر زیستی از طریق تزریق با حداقل تهاجم، به محل موردنظر منتقل می‌شود. سپس با استفاده از امواج متمرکز اولتراسوند، دمای موضعی بسیار دقیقی ایجاد می‌گردد که باعث فعال‌سازی فرایند ژل‌شدن، اتصال و تثبیت ساختار در محل دقیق بافت می‌شود. به‌واسطه هدایت تصویربرداری اولتراسوند، پزشک می‌تواند به‌صورت لحظه‌ای شکل‌گیری و استقرار ایمپلنت را در بافت هدف پایش و کنترل کند.
این سیستم بی‌نظیر که تاکنون در مطالعات پیش‌بالینی با موفقیت پیاده‌سازی شده، توانسته مواد زیستی حاوی دارو را در محل تومور مثانه موش و همچنین در بافت عضلانی عمقی خرگوش با دقت و موفقیت چاپ کند. عدم ایجاد آسیب بافتی یا واکنش التهابی قابل توجه پس از چاپ، از جمله نتایج امیدبخشی است که سازگاری زیستی این فناوری را تأیید می‌کند.
از ویژگی‌های منحصر‌به‌فرد ایمپلنت‌های تولیدی با DISP می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- هدایت الکتریکی برای ادغام با سامانه‌های بیوالکترونیک مانند حسگرهای زیستی و دستگاه‌های تحریک‌کننده،
- رهایش کنترل‌شده دارو در نقاط هدفمند و با بازدهی بالا،
- چسبندگی مؤثر به بافت میزبان برای پایداری بلندمدت،
- قابلیت تصویربرداری و پایش بلادرنگ با استفاده از اولتراسوند، که امکان ارزیابی بالینی فوری را فراهم می‌سازد.
این فناوری گامی بزرگ به سوی آینده‌ای است که در آن درمان‌های پزشکی با حداقل تهاجم، حداکثر دقت، و به‌صورت شخصی‌سازی‌شده برای هر بیمار انجام خواهد شد. پژوهشگران هم‌اکنون در حال انجام مطالعات بیشتر برای بهینه‌سازی پارامترهای فنی، ایمنی و گسترش کاربردهای بالینی این سامانه در بافت‌های متحرک و اندام‌های حیاتی مانند قلب، ریه و دستگاه گوارش هستند.
چشم‌انداز این فناوری، طراحی ایمپلنت‌هایی است که نه‌تنها جایگزین بافت‌های آسیب‌دیده یا ناقص می‌شوند، بلکه با عملکردهای هوشمند، در فرآیند درمان، نظارت و بازسازی بافت نقش فعال دارند.
