कॉर्निया, रक्त वाहिकाओं और त्वचा सहित जीवित कपड़े की 3 डी प्रिंटिंग एक आसान काम नहीं है। लेकिन कम से कम यह सभी जीवित कपड़े हैं। इसके विपरीत, हड्डी एक अत्यधिक संरचित खनिज मैट्रिक्स में जीवित और अकार्बनिक यौगिकों का मिश्रण है। दूसरे शब्दों में, 3 डी प्रिंटिंग के लिए हड्डी एक चुनौतीपूर्ण कार्य है।
यही कारण है कि बायो-इंजीनियरों ने हाइड्रोगल्स, थर्मोप्लास्टिक्स और बायोचेरैमिक्स समेत अपनी सिंथेटिक हड्डियों के लिए कई अलग-अलग सामग्रियों की कोशिश की। हाल ही में, न्यू साउथ वेल्स (ऑस्ट्रेलिया) विश्वविद्यालय की टीम ने "सिरेमिक स्याही" विकसित की, जिसका उपयोग जीवित कोशिकाओं का उपयोग करके कमरे के तापमान पर और कठोर रसायनों के उपयोग के बिना 3 डी प्रिंटिंग के दौरान किया जा सकता है, जिसने पहले की प्रौद्योगिकियों की तुलना में स्थिति में काफी सुधार किया है । शोधकर्ताओं के मुताबिक, अंत में नई तकनीक का उपयोग रोगी के शरीर में सीधे हड्डियों को मुद्रित करने के लिए किया जा सकता है।
इस विकास के बारे में जानकारी उन्नत कार्यात्मक सामग्री पत्रिका में प्रकाशित की गई थी।
हड्डी के ऊतक के 3 डी प्रिंटिंग में कई चिकित्सा और शोध अनुप्रयोग हैं - हड्डी की बीमारियों का मॉडलिंग, दवा स्क्रीनिंग, अद्वितीय हड्डी सूक्ष्म पर्यावरण का अध्ययन और संभवतः, सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि चोट, कैंसर या अन्य बीमारियों के मामले में क्षतिग्रस्त हड्डियों को पुनर्स्थापित करना है।
हड्डी की मरम्मत के लिए आधुनिक स्वर्ण मानक रोगी के शरीर के दूसरे हिस्से से हड्डी प्रत्यारोपण का उपयोग होता है। दुर्भाग्यवश, इस तरह के ग्राफ्ट का उपयोग संक्रमण के उच्च जोखिम से जुड़ा हुआ है और यदि आवश्यक मात्रा में हड्डी सामग्री बहुत बड़ी है तो इसका उपयोग नहीं किया जा सकता है।
आवश्यक सिंथेटिक हड्डी सामग्री बनाने के प्रयास में, विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने स्याही बनाई, जिसे शरीर जैसे जलीय वातावरण में मुद्रित किया जा सकता है। दो साल के काम के बाद, उन्होंने कैल्शियम फॉस्फेट के आधार पर एक जैव-अनुकूल सामग्री बनाई, जो कमरे के तापमान पर पेस्ट बनाती है। जब जिलेटिन स्नान या किसी अन्य समाधान में रखा जाता है, तो एक रासायनिक प्रतिक्रिया होती है, और पेस्ट मूल हड्डी ऊतक की संरचना के समान छिद्रित नैनोक्रिस्टलाइन मैट्रिक्स में ठोस होता है।
प्रिंटिंग के लिए, उन्होंने एक विशेष बूंदा के साथ मानक 3 डी इंजन एचआर 3 डी प्रिंटर का उपयोग किया। 37 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ जेलाटिन स्नान में 0.2 से 0.8 मिमी निकाले गए स्याही से लेकर छोटी सुइयों। कोबिक्स नामक तकनीक (सेल-निलंबन में सिरेमिक सर्वव्यापी बायोप्रिंटिंग) को अन्य 3 डी प्रिंटर, जैसे पोर्टेबल और मैन्युअल प्रिंटर के लिए अनुकूलित किया जा सकता है जिसे शल्य चिकित्सा कक्ष में आपके साथ लिया जा सकता है।
हाल के काम में, वैज्ञानिकों ने जिलेटिन स्नान में छोटी हड्डी संरचनाओं को मुद्रित किया है जिसमें मानव हड्डी कोशिकाएं और अन्य प्रकार की मानव कोशिकाएं होती हैं। ठोस स्याही ने संरचना में लाइव कोशिकाओं को पेश किया, और ये कोशिकाएं प्रिंटिंग के बाद पहुंचीं और गुणा करना शुरू कर दिया। उत्तरजीविता प्रभावकारिता 95% थी।
वर्तमान में, टीम बड़े नमूने मुद्रित करने के लिए स्नान विकसित करती है और यह जांचने के लिए छोटे जानवरों पर परीक्षण आयोजित करना शुरू कर दिया है कि यह तकनीक एक जीवंत प्रत्यारोपण के रूप में कुशलता से एक बड़े घाव को बहाल कर सकती है या नहीं।