چاپ سه بعدی واقعا چاپ است
همه ما با صنعت چاپ آشنا بوده و به‌تازگی، حداقل اخباری از گسترش صنعت چاپ سه بعدی در جهان شنیده‌ایم اما شاید این سوال برای بسیاری از ما مطرح شده باشد که آیا چاپ سه‌بعدی واقعا بخشی از صنعت چاپ سنتی است یا خیر. برای پاسخ به این سوال ابتدا باید بدانیم واژه چاپ به چه معنی است. عقیده غالب بر این است که واژه چاپ یا صورت قدیمی آن چهاپ از واژه مغولی چاو به وجود آمده که به معنای فشردن سطحی بر سطح دیگر است. واژه پرینت به معنی چاپ در زبان‌های انگلیسی، فرانسوی و آلمانی نیز از لغت لاتین پرمر به معنی فشردن گرفته شده که مفهوم آن علامت گذاشتن بر سطحی با فشردن سطح دیگری بر آن بوده است. شاید علت استفاده از واژه چاپ برای اشاره به صنعت تولید اشکال سه‌بعدی توسط کامپیوتر و نامگذاری دستگاه‌های تولید این اشکال به نام چاپگر سه‌بعدی نیز به همین دلیل بوده است، چرا که تکنولوژی اصلی چاپگرهای سه‌بعدی نیز بر گذاشتن و فشردن لایه‌هایی از مواد مختلف روی یکدیگر شکل گرفته است. چاپگرهای سه‌بعدی برای ساخت اجسام مختلف لایه‌های مواد را دقیقا در محل‌های محاسبه شده توسط کامپیوتر قرار می‌دهند تا شکل سه‌بعدی را تقریبا به صورت لایه‌های افقی کامل کنند. مواد مورد استفاده توسط این دستگاه‌ها می‌تواند انواع بسیار متنوعی از پلاستیک، فلز مذاب یا هر ماده مشابهی باشد. با وجود اینکه اکثر چاپگرهای سه بعدی بر پایه تکنولوژی چاپگرهای جوهرافشان ساخته شده‌اند که بر اساس آن کامپیوتر به نازل دستور می‌دهد ماده مایع را در کدام محل قرار دهد اما این تکنولوژی را نمی توان به عنوان نوعی از چاپ محسوب کرد و باید آن‌را یک نوع تکنولوژی در بخش تولید و ساخت اجسام محسوب کرد. به گزارش پایگاه اینترنتی «دیجیتال نیروانا» که از پایگاه‌های بین‌المللی فعال در زمینه تکنولوژی های جدید چاپی و بازاریابی است تکنولوژی سه‌بعدی می‌تواند برای تولید ابزار متفاوتی از قطعات ماشین آلات مختلف و شاتل‌های فضایی تا اعضای مصنوعی واخیرا حتی بعضی اعضای واقعی بدن استفاده شود و به همین دلیل، این تکنولوژی را باید نوعی تکنولوژی تولیدی محسوب کرد. «هایدی تالیور والکر» از متخصصان پایگاه دیجیتال نیروانا در این باره می نویسد: امروزه در بسیاری از سمینارها و جلسات مسئولان و فعالان بخش چاپ درباره چاپ سه‌بعدی صحبت می‌شود و برخی افراد حتی چاپ سه‌بعدی را به دلیل روند ساخت لایه‌ای اجسام نوعی از چاپ می‌دانند اما زمانی که محصولات تولید شده توسط چاپگرهای سه بعدی را مشاهده می‌کنیم متوجه می‌شویم تولیدات این صنعت و فرآیند تولید آنها هیچ ارتباطی به تعریف سنتی صنعت چاپ ندارد. به گفته این متخصص صنعت چاپ، روند چاپ جوهر روی کاغذ از بسیاری جهات با روند تولید اجسام سه‌بعدی توسط چاپگرها مشابهت دارد؛ زیرا در هر دو، دستگاه چاپگر با استفاده از اطلاعات موجود در یک فایل کامپیوتری مواد موجود در چاپگر را به صورت دقیق و لایه‌های افقی در محل‌های مشخص شده توسط فایل کامپیوتری می‌گذارد اما تفاوت تکنولوژیک آنها، مواد مورد استفاده و محصول‌های نهایی این دو روند، استفاده‌های متفاوت این محصولات و مشتری و بازارهای متفاوت آنها باعث ایجاد تفاوت بسیاری میان چاپ سنتی و چاپ سه‌بعدی می شود. همچنین باید توجه داشت استفاده‌های چاپ سه‌بعدی از مهم‌ترین دلایل تفاوت آن با چاپ سنتی هستند چراکه پیشرفت‌های اخیر در این زمینه باعث شده متخصصان بتوانند نه تنها مجسمه و اشکال و قطعات پیچیده را تولید کنند بلکه اکنون این امکان وجود دارد که بتوان از چاپگرهای سه‌بعدی برای تولید غذاهای مختلف، اعضای بدن و تقریبا هر چیزی که بشود فکرش را کرد استفاده کرد. یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌ها در این زمینه قابلیت چاپگرهای سه‌بعدی برای تولید اعضای بدن است. در این روش که تنها چند سالی است متخصصان بیوتکنولوژی آن بررسی کرده‌اند به جای مواد پلاستیکی و فلزات مذاب از سلول‌های زنده که معمولا سلول های بنیادین هستند در چاپگرهای سه‌بعدی استفاده می شود و این چاپگرها سلول‌ها را به صورت لایه‌ای روی یکدیگر قرار می دهند. در این روش، نازل چاپگر سلول‌ها را به صورت لایه‌های افقی به یک واسطه ژل مانند یا شبکه ساخته شده از قند تزریق می‌کند تا یک شبکه سه بعدی عضوی از بدن، از کبد و ریه گرفته تا رگ‌های خونی، تشکیل شود. این روش که اولین بار در سال ۲۰۰۹ توسط شرکت «نووژن» مورد استفاده قرار گرفت، به نام‌های متفاوتی از قبیل چاپ اعضای بدن و چاپ بیولوژیک نیز شناخته می شود. این روش تولید اعضای بدن تا حدی در جهان پیشرفت کرده که دولت چین سال گذشته مبلغ ۵۰۰ میلیون دلار برای ایجاد ۱۰ مرکز ملی استقرار و استفاده از چاپگرهای سه بعدی اختصاص داد و دانشمندان این کشور در همین سال موفق شدند با استفاده از چاپگرهای سه بعدی بیولوژیک و استفاده از سلول‌های زنده در این چاپگرها به تولید گوش، کبد و کلیه بپردازند. به گفته دانشمندان چینی تولید این اعضای بدن هم اکنون در مرحله آزمایشی و تنها برای تحقیقات است اما آنها اظهار اطمینان کرده‌اند در ۱۰ تا ۲۰ سال آینده بتوانند اعضای کاملی از بدن را با قابلیت پیوند زدن تولید کنند. این درحالی است که دانشمندان دانشگاه هاسلت در بلژیک سال گذشته، موفق شدند یک استخوان فک را برای یک زن ۸۳ ساله بلژیکی تولید کنند و آن را به صورت موفقیت آمیز در بدن این زن قرار دهند. این زن هم اکنون با استفاده از این استخوان چاپ شده می‌تواند غذا بخورد، حرف بزند و احتیاجات خود را برآورده کند. با این وجود، به گفته دانشمندان ساخت دیگر اعضای بدن مانند کبد، ریه، قلب و کلیه به دلیل وجود سلول‌های مختلف و رگ‌های خونی در آنها بسیار دشوارتر است و به همین دلیل، آنها برای مواجه با این مشکلات مجبورند از روش‌های پیچیده ای استفاده کنند. یکی از این روش‌ها، استفاده از شبکه‌ای از ترکیب آب و قند در بین سلول‌ها است. در این روش پزشکان ابتدا شبکه‌ای از قند را چاپ می‌کند و سپس با استفاده از چاپگر سه‌بعدی سلول‌های کبدی و سلول‌های رگ و خون را در بین این شبکه‌ها قرار می‌دهند. این شبکه‌ها پس از قرار گرفتن در بدن مکان خالی را در بین سلول‌ها ایجاد می‌کنند تا رگ‌ها بتوانند با نفوذ و رشد کردن در آنها دیگر سلول‌ها را تغذیه کنند. به گفته دانشمندان، استفاده از این روش برای تولید اعضای بدن بسیار موثرتر از استفاده از اعضای بدن فرد دیگری است زیرا در این روش از سلول‌های فرد نیازمند به عضو استفاده می‌شود و به همین دلیل این فرد دیگر عضو تولید شده را رد نخواهد کرد که یکی از مهم‌ترین مشکلات در پیوند زدن اعضای افراد مختلف به یکدیگر است. یکی از مهم‌ترین مشکلات موجود در این روش تولید اعضای بدن، زمان زیاد مورد نیاز برای تولید و تکمیل این اعضا است که گاهی ممکن است روزها طول بکشد و این مساله در زمان وجود مشکلات اورژانسی پزشکی بسیار مساله ساز است. با وجود این، دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در آمریکا اخیرا روشی را برای تولید سریع‌تر اعضای بدن با استفاده از چاپگرهای سه بعدی پیدا کرده‌اند که می‌تواند این زمان را به تنها چند دقیقه یا حتی چند ثانیه کاهش دهد. در این روش که استریولیتوگرافی یا پرتوافکنی نوری پویا نامگذاری شده است یا به جای ایجاد شبکه‌ای از قند و سپس پر کردن لایه به لایه آن با سلول‌های بنیادین از یک محلول مایع حاوی سلول‌ها و بایوپلیمرهای حساس به نور استفاده می‌شود.
