به گزارش سیناپرس، ریه انسان ساختار بسیار پیچیده ای دارد که شامل انشعاب های متعدد، مکانیسم های پیچیده تبادل گازی و مانند آن است. این پیچیدگی باعث می شود که طراحی یک سیستم تنفسی عملکردی مانند ریه انسان سالم را چالش برانگیز کند. اما این چالش ممکن است به خوبی برطرف شود، زیرا تیمی از مهندسان زیستی این مشکل را از طریق مارمولک ها حل کرده اند. مکانیک ساده ای که ریه مارمولک با آن کار می کند، دانشمندان را شگفت زده کرده است.
وایک فمیلی (Wilke Family) پژوهشگر ارشد این مطالعات و استاد مهندسی زیستی سلست نلسون در این باره می گویند: گروه پژوهشی ما علاقه مند به درک رشد ریه برای اهداف مهندسی است. اگر ما بفهمیم ریه ها چگونه خود را می سازند، شاید بتوانیم از مکانیسم هایی که طبیعت برای بازسازی یا مهندسی بافت ها استفاده می کند، بهره ببریم.
وی در ادامه افزود: آناتومی ریه مارمولک ها خیلی پیچیده نیست و ریه ها در دو روز رشد می کنند. فمیلی، ریه های مارمولک ها را شبیه به یک توپ استرس توصیف می کند. ریه آنها در یک ساختار توخالی و طولانی که توسط یک لایه پیوسته از ماهیچه صاف احاطه شده، رشد می کند. سلول های پوشاننده ریه ها مایعی ترشح می کنند که مانند بالون، ریه‌ها را باد می کند. فشار باعث افزایش سطح ریه ها و تشکیل کیسه های پر از مایع می شود که ریه ها را می پوشاند.
به گزارش خبرگزاری sinapress، قبل از اینکه این تیم تحقیقاتی این آزمایش را روی مارمولک ها آغاز کند، قبلاً سیستم تنفسی مهره داران دیگر مانند موش و پرندگان را مطالعه کرده بودند. آنها متوجه شدند که سیستم تنفسی پرندگان بسیار پیچیده و متفاوت از سیستم تنفسی انسان است. تکرار سبک تنفس پرندگان در انسان از نظر علمی واقعاً چالش برانگیز خواهد بود.
دکتر پالمر (Palmer) اولین کسی بود که این مطالعات را سازماندهی کرد و در این مورد گفت: ما کنجکاو بودیم که آیا می توانیم چیزی در مورد اصول اولیه رشد ریه از مطالعه چنین ریه ساده ای بیاموزیم. ریه مارمولک با استفاده از یک مکانیسم بسیار فیزیکی رشد می کند که شامل تنش های ناشی از فشار و کمانش ناشی از فشار می شود.
برای بازسازی ریه مارمولک، محققان ابتدا یک مدل کامپیوتری از ریه و فیزیک آن طراحی کردند. سپس با استفاده از Ecoflex، یک ماده سیلیکونی که برای گریم در فیلم ها استفاده می شود، آن را با عضله صاف پرینت سه بعدی کردند تا وضعیت ریه یک مارمولک واقعی را نشان دهد.
به گزارش سیناپرس، اگر دانشمندان و بیوتکنولوژیست‌ها بتوانند یک ریه کاربردی مانند ریه مارمولک تولید کنند، می‌توانند به بسیاری از زمینه های ریه شناسی که به بن‌بست رسیده، کمک شایانی کنند. سرعت و سادگی ریه مارمولک ها اگر در مورد انسان هم تکرار شود، می تواند پاسخ مناسبی برای تقضای پیوند های ریه باشد.
مترجم: مهدی فلاحی پناه
منبع: gilmorehealth
No tags for this post.