త్రీడీ ప్రింటర్లతో మనిషి అవయవాల సృష్టి: వైద్య రంగంలో బయోప్రింటింగ్ విప్లవం!

ప్లాస్టిక్ లేదా లోహాలతో చిన్న చిన్న వస్తువులు, బొమ్మలు తయారుచేసే త్రీడీ (3D Printing) ప్రింటర్ల గురించి మనకు తెలుసు. కానీ అదే ప్రింటర్లతో మనిషి శరీర భాగాలను, అవయవాలను తయారు చేస్తే? వినడానికి సైన్స్ ఫిక్షన్ సినిమాలా అనిపించినా, శాస్త్రవేత్తలు దీన్ని నిజం చేసి చూపిస్తున్నారు. జీవకణాలనే సిరాగా (Ink) మార్చి మానవ అవయవాలను సృష్టించే ఈ ప్రక్రియను ‘బయోప్రింటింగ్’ (Bioprinting) అంటారు.

బయో-ఇంక్ అంటే ఏమిటి?
సాధారణ 3డీ ప్రింటర్లలో (3D Printing) ప్లాస్టిక్, లోహాలను వాడితే, బయోప్రింటర్లలో ప్రాణమున్న జీవకణాలను వాడుతారు. కణాలు చనిపోకుండా రక్షించడానికి ఆల్జినేట్ (సముద్రపు పాచి నుంచి తీస్తారు), కోలాజెన్ (చర్మం, ఎముకల్లో ఉండే ప్రొటీన్) వంటి పదార్థాలతో కలిపి ఒక ప్రత్యేకమైన జెల్లీ (హైడ్రోజెల్)ను తయారు చేస్తారు. దీన్నే ‘బయో-ఇంక్’ అంటారు. ఈ ఇంక్‌తో అవయవాలను పొరలు పొరలుగా ప్రింట్ చేశాక, అవి పూర్తి కణజాలాలుగా ఎదగడానికి వాటిని ‘ఇంక్యుబేటర్లు’ అనే ప్రత్యేక పెట్టెల్లో ఉంచుతారు.

ఇప్పటివరకు సాధించిన విజయాలు
బయోప్రింటింగ్ (3D Printing) విభాగంలో శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పటికే అద్భుతాలు సృష్టించారు:

చెవి & కన్ను: 2022లో రోగి సొంత కణాలతో తయారు చేసిన 3డీ ప్రింటెడ్ చెవిని అమర్చారు. 2025 చివర్లో చూపు లేని ఒక వ్యక్తికి బయోప్రింట్ చేసిన ‘కార్నియా’ను (కనుగుడ్డు పొర) విజయవంతంగా అమర్చారు.

చర్మ మార్పిడి: కాలిన గాయాల బాధితులపై బయోప్రింటెడ్ చర్మాన్ని అతికించి ఆస్ట్రేలియా (2025)లో పరీక్షించారు. ఒక మహిళ కాలిపై ఉన్న గాయం పూర్తిగా నయం కావడంతో ఈ ప్రయోగం సక్సెస్ అయ్యింది.

అంతరిక్షంలో ప్రయోగం: 2025 సెప్టెంబర్‌లో నాసా వ్యోమగామి జానీ కిమ్.. జీరో గ్రావిటీ (గురుత్వాకర్షణ లేని వాతావరణం)లో బయోప్రింట్ (3D Printing) చేసిన కాలేయ కణజాలం ఎలా రూపాంతరం చెందుతుందో అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రంలో (ISS) పరీక్షించారు.

గుండె, కిడ్నీల తయారీ ఎందుకు కష్టం?
చర్మం, మృదులాస్థి లాంటివి తయారు చేసినంత సులభంగా గుండె, కిడ్నీలు, కాలేయం లాంటి మందపాటి అవయవాలను (3D Printing) చేయలేము. ఎందుకంటే మందపాటి కణజాలాల లోపలికి ఆక్సిజన్, పోషకాలు వెళ్లాలంటే ‘రక్తనాళాలు’ ఉండాలి. అవి లేకపోతే ప్రింట్ చేసిన కాసేపటికే లోపలి కణాలు ఊపిరాడక చనిపోతాయి. దీన్ని అధిగమించడానికి శాస్త్రవేత్తలు తాత్కాలిక నమూనాతో ‘శాక్రిఫిషియల్ ఇంక్’ అనే విధానాన్ని వాడుతున్నారు.

ఏఐ టెక్నాలజీ ‘గ్రేస్’తో పరిష్కారం
రక్తనాళాలను అత్యంత వేగంగా ప్రింట్ చేయడానికి 2025 సెప్టెంబర్‌లో శాస్త్రవేత్తలు ‘గ్రేస్’ (GRACE) అనే విప్లవాత్మక విధానాన్ని తీసుకొచ్చారు. ఇందులో ఆర్టిఫిషియల్ ఇంటెలిజెన్స్ (AI), కంప్యూటర్ విజన్‌ను వాడతారు. ప్రింట్ అవుతున్న కణాలకు ఎటువైపు నుంచి రక్తనాళాలు వెళ్లాలో ఏఐ క్షణాల్లో అంచనా వేస్తుంది. వెంటనే బయోప్రింటర్ కేవలం కొన్ని సెకన్లలోనే రక్తనాళాలను ప్రింట్ చేస్తుంది.

మనుషుల రక్తప్రసరణ వ్యవస్థతో కృత్రిమ అవయవాలను అనుసంధానించడం ఒక పెద్ద సవాలు. పూర్తిస్థాయి పని చేసే గుండె, కిడ్నీల తయారీకి (3D Printing) మరికొన్నేళ్ల సమయం పడుతుంది. అయితే సాంకేతికత పెరుగుతున్న వేగాన్ని చూస్తుంటే.. భవిష్యత్తులో 3D బయోప్రింటెడ్ అవయవాలు కచ్చితంగా సాధ్యమే అని, అది ‘ఎప్పుడు’ అన్నదే ప్రస్తుత ప్రశ్న అని నిపుణులు చెబుతున్నారు.