แปลจาก บทความโดย 3ders
โรคข้อเข่าเสื่อมที่รู้จักกันดีทั่วโลก โรคชนิดนี้เป็นสาเหตุให้เกิดความเจ็บปวดทรมานและทำให้ข้อต่อบริเวณเข่าและนิ้วมือใช้การไม่ได้ ในบรรดาประชากรโลกฝั่งตะวันตกมันเป็นโรคที่พบเห็นได้บ่อยที่สุดที่ก่อให้เกิดความเจ็บปวดและความพิการในหมู่วัยผู้ใหญ่ ข้อมูลทางสถิติแสดงให้เห็นว่าผู้ที่มีอายุ 65 ปีส่วนใหญ่และ 80 เปอร์เซ็นต์ของผู้ที่มีอายุสูงกว่า 75 ปีมักจะมีอาการของโรคนี้อยู่ ในประเทศสหรัฐ โรคนี้เป็นโรคอันดับสองที่ทำให้ผู้ชายอายุมากกว่า 50 ปีไม่สามารถทำงานได้ เป็นรองเพียงแค่โรคหัวใจขาดเลือดเท่านั้น
แม้ว่าการรักษาจะช่วยบรรเทาอาการโรคข้อเข่าเสื่อมได้ แต่ไม่มีวันรักษาได้หายขาด ผู้ป่วยจำนวนมากที่เป็นโรคนี้ขั้นรุนแรงจึงต้องมีการผ่าตัดเปลี่ยนข้อใหม่
ด้วยความพยายามที่จะลดความเจ็บปวดของผู้ที่เป็นโรคข้อเข่าเสื่อมทั่วโลก เหล่านักวิทยาศาสตร์ได้ร่วมกันสร้างการพิมพ์ 3 มิติเชิงสร้างสรรค์ขึ้น ต่อการลดอย่างหนักของโรคข้อเข่าเสื่อมทั่วโลกนักวิทยาศาสตร์ได้สร้างวิธีการพิมพ์ 3 มิติที่เป็นนวัตกรรมใหม่ในการสร้างกระดูกอ่อนทดแทนสำหรับผู้ป่วย้อเข่าเสื่อมหรือทหารที่ได้รับบาดเจ็บในสนามรบ
Rocky Tuan, Ph.D., ผู้อำนวยการศูนย์ Cellular and Molecular Engineering มหาวิทยาลัยพิตส์เบิร์กกล่าวว่า “โรคข้อเข่าเสื่อมมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพชีวิต และควรมีการศึกษาทำความเข้าใจอย่างเร่งด่วนเกี่ยวกับสาเหตุของโรคและวิธีการรักษา เราหวังว่าขั้นตอนที่พวกเราพัฒนาขึ้นจะช่วยสร้างความแตกต่างทั้งในแง่ของการศึกษาที่มาของโรคและการรักษาผู้ที่มีภาวะกระดูกอ่อนหรือข้อต่อเสื่อมสภาพและบาดเจ็บ
ดอกเตอร์ ร็อคกี้ ถวนกล่าวว่า “ วิศวกรรมศาสตร์ด้านเนื้อเยื่อและการปลูกถ่ายเป็นความหวังอันสดใสของการวิจัยทางการแพทย์ “
การสร้างกระดูกอ่อนเทียมนั้นต้องอาศัยองค์ประกอบหลัก 3 อย่างด้วยกัน คือ เซลล์ต้นกำเนิด ปัจจัยทางชีววิทยาเพื่อให้เซลล์เจริญเติบโตเป็นกระดูกอ่อน และ ตะแลงขึ้นรูปเนื้อเยื่อ ด็อกเตอร์ถวนและทีมงานพยายามสร้างกระดูกทดแทนจากเซลล์ต้นกำเนิดของคนไข้เอง หัวฉีดของเครื่องพิมพ์ 3 มิติจะพ่นเซลล์ต้นกำเนิดออกเป็นชั้นบางๆ
ภาพกระดูกอ่อนภายใต้กล้องจุลทรรศน์
เป้าหมายสูงสุดก็คือการปรับแต่งเทคนิคนี้ให้แพทย์สามารถพิมพ์กระดูกอ่อนชิ้นใหม่ในตำแหน่งที่ต้องการในร่างผู้ป่วยโดยการใช้สายสวน
แม้ว่าครั้งนี้จะไม่ใช่หนแรกที่นักวิจัยได้ทดลองนำเอาการพิมพ์ 3 มิติมาใช้กับกระดูกอ่อน แต่วิธีการของดร.ถวน มีข้อดีอย่างโดดเด่นในการประยุกต์ใช้แสงที่ตามองเห็นแทนที่แสง UV ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อเซลล์ที่มีชีวิตได้
ห้องทดลองของ ดร.ถวน ยังสร้างการพัฒนาก้าวใหม่โดยการสร้างเนื้อเยื่อติดชิป โดยการใช้การพิมพ์สามมิติ เนื้อเยื่อชนิดนี้อาจนำมาช่วยทดลองเพื่อหาสาเหตุของโรคข้อเข่าเสื่อม รวมไปถึงการพัฒนาตัวยารักษาด้วยปัจจุบันชิปตัวนี้ใช้ เนื้อเยื่อ 96 หน่วยขนาด 4x4x8 มิลลิเมตร
ในขั้นต่อไป ทีมงานของดร.ถวนกำลังพยายามรวมการพิมพ์สามมิติเข้ากับเทคนิคนาโนไฟเบอร์ สปินนิ่ง โดยคาดหวังว่าเมื่อรวมเอาสองเทคนิคนี้ไว้ด้วยกันแล้วจะทำให้ตะแลงขึ้นรูปเนื้อเยื่อแข็งแรงขึ้นและสามารถผลิตกระดูกอ่อนเทียมที่ใกล้เคียงกระดูกอ่อนธรรมชาติมากยิ่งขึ้นไปอีก