تیمی بین‌المللی از دانشمندان موفق شده‌اند نمونه‌ای کاملاً کاربردی از جزایر لانگرهانس انسان را به‌صورت سه‌بعدی و با استفاده از جوهر زیستی پیشرفته چاپ کنند. جزایر لانگرهانس گروهی از سلول‌ها در بافت لوزالمعده هستند که نقش مهمی در تولید انسولین و تنظیم قند خون ایفا می‌کنند. این دستاورد می‌تواند زمینه‌ساز تحولی بنیادین در درمان دیابت باشد و در آینده احتمالاً نیاز به تزریق روزانه انسولین را از بین ببرد. این پروژه نوآورانه تحت هدایت دکتر کوئنتین پریه، یکی از چهره‌های جوان و تأثیرگذار در حوزه درمان دیابت، انجام شده است. وی به همراه تیمش توانسته است تکنیکی پیشرفته برای چاپ سه‌بعدی سلول‌های زنده تولیدکننده انسولین ارائه دهد که از نظر عملکرد و سازگاری زیستی گام مهمی در مسیر توسعه درمان‌های جایگزین برای بیماران دیابتی محسوب می‌شود.
به گزارش رسانه اخبار فناوری تک فاکس، در حال حاضر، روش‌های مرسوم برای پیوند سلول‌های جزایر لانگرهانس معمولاً شامل انتقال این سلول‌ها به کبد بیمار است؛ روشی که به دلیل محدودیت‌های زیستی و پاسخ ایمنی، نرخ موفقیت چندان بالایی نداشته است. از سوی دیگر، طبق گزارش‌های فدراسیون بین‌المللی دیابت، بیش از ۵۹ میلیون نفر در سراسر جهان به دیابت نوع یک مبتلا هستند و این آمار روز به روز در حال افزایش است. به همین دلیل، یافتن روش‌های مؤثرتر و کم‌تهاجمی‌تر برای جایگزینی تزریق مداوم انسولین، اولویتی حیاتی در پژوهش‌های پزشکی و زیست‌فناوری به شمار می‌رود. پژوهش اخیر با هدف غلبه بر همین چالش‌ها، کاشت سلول‌های پانکراسی را از کبد به ناحیه‌ای زیر پوست منتقل کرده است تا شرایط فیزیولوژیک بهتری برای بقای سلول‌ها فراهم کند.
به گفته دکتر پریه، رویکرد اصلی تیم تحقیقاتی بازسازی محیط زیستی طبیعی پانکراس در خارج از بدن بوده است تا سلول‌های پیوندی در آن محیط جدید عملکردی مشابه با بافت اصلی از خود نشان دهند. برای دستیابی به این هدف، تیم از چاپگری سه‌بعدی با تنظیمات بسیار دقیق استفاده کرده است که به جوهر زیستی اختصاصی مجهز شده است. این جوهر ترکیبی از آلژینات و بخش‌هایی از بافت انسانی بدون سلول‌های زنده است که به‌طور ویژه برای شبیه‌سازی ساختار حمایت‌کننده درون لوزالمعده طراحی شده است. این ساختار امکان تبادل مناسب اکسیژن و مواد مغذی را فراهم می‌کند تا سلول‌های زنده بتوانند به شکل طبیعی خود باقی بمانند و عملکرد مورد انتظار را ارائه دهند.
نکته قابل توجه در این فرآیند، استفاده از پارامترهای دقیق برای جلوگیری از آسیب به سلول‌های حساس انسانی است. چاپگر سه‌بعدی مذکور با فشار پایین ۳۰ کیلوپاسکال و سرعت حرکت تنها ۲۰ میلی‌متر در دقیقه کار می‌کند. این تنظیمات ویژه، تنش مکانیکی وارده به سلول‌ها را به حداقل می‌رساند و از تخریب ساختار طبیعی آنها جلوگیری می‌کند. نتایج اولیه این فرایند نیز چشمگیر بوده است: آزمایش‌ها نشان داده‌اند که بیش از ۹۰ درصد از سلول‌های چاپ‌شده پس از گذشت سه هفته همچنان زنده مانده‌اند و عملکرد قابل توجهی در تشخیص و واکنش به قند خون از خود نشان داده‌اند. در واقع، در روز بیست‌ویکم، سلول‌های پیوندی واکنش بهتری نسبت به سطح گلوکز از خود بروز داده‌اند که نشان‌دهنده‌ی بلوغ عملکردی آنهاست.
پژوهشگران معتقدند که این موفقیت تا حد زیادی مرهون معماری متخلخل ساختار چاپ‌شده است. این طراحی نوآورانه باعث تسهیل جریان اکسیژن، انتقال مواد مغذی و در نتیجه، تحریک رشد رگ‌های خونی جدید شده است. دکتر پریه در ادامه توضیح داده است که این پژوهش یکی از نخستین تلاش‌های موفق برای استفاده از سلول‌های انسانی واقعی، به‌جای نمونه‌های حیوانی، در فرآیند چاپ زیستی است. از نظر او، نتایج امیدوارکننده به‌دست‌آمده می‌تواند راه را برای کنار گذاشتن روش‌های قدیمی مانند تزریق مداوم انسولین هموار کند و درمانی پایدار و زیستی را برای بیماران فراهم سازد. به‌عبارت دیگر، این پروژه نوید آن را می‌دهد که روزی بیماران دیابتی دیگر نیاز به وابستگی روزانه به انسولین نداشته باشند.
در حال حاضر، تیم تحقیقاتی به بررسی اثرات این ساختار چاپ‌شده در مدل‌های حیوانی مشغول است و همچنین در حال توسعه روش‌هایی برای ذخیره‌سازی بلندمدت سلول‌های چاپ‌شده هستند تا این فناوری در سطحی گسترده‌تر قابل استفاده باشد. علاوه بر این، آنها در تلاش‌اند تا فرآیند چاپ را با منابع جایگزین سلولی مانند سلول‌های بنیادی یا سلول‌های خوکی سازگار کنند؛ رویکردی که می‌تواند در آینده تولید انبوه این درمان را ممکن کند. نتایج این پژوهش در کنگره علمی ESOT 2025 ارائه شده و مورد توجه جامعه علمی قرار گرفته است. این پروژه گامی مهم در جهت تحقق درمان‌های پیشرفته و فردمحور برای بیماران دیابتی محسوب می‌شود.