تولید سلول های بنیادی جنینی با پرینترهای 3بعدی
روزهایی که پرینتر های 3 بعدی انواع لوازم کوچک و اشکال مختلف پلاستیکی را می ساختند سپری شده است ،محققان می گویند که روزی این پرینترها خواهد توانست ساختارهایی از سلول های بنیادی جنینی را تولید کنند که در صورت دستیابی به این تکنولوژی بیماران پیوند عضو راحت تر می توانند توسط پزشکان معالجه شوند.
سلول های بنیادی جنینی از جنین انسان بدست می آید و می تواند به هر نوع سلول دیگری در بدن همانند بافت های مغزی , سلول های قلبی و حتی استخوانی تبدیل شود و توسعه یابد. این ویژگی ها تکنولوژی مورد نظر را به بهترین گزینه برای دارو های درمانی که می توانند سلول های آسیب دیده بدن را ترمیم و بازسازی کنند تبدیل خواهد کرد.
دانشمندان اخیرا پرینتر های 3 بعدی برای پرورش و تولید سلول های بنیادین جنینی تولید کرده اند. این پرینتر ها با روی هم قرار دادن لایه های مختلف مواد ,همانند کاری که پرینتر های معمولی انجام می دهند و جوهر را بر روی صفحه قرار می دهند , اجسام 3 بعدی را تولید می کنند.
محققان اغلب با آزمایش سلول های بنیادین جنینی که در تماس با علائم زیستی قرار می گیرند و بافت های اعضای مورد نظر را تولید می کنند سر و کار دارند. این پروسه با نام تفکیک شناخته می شود. تفکیک با شکل گیری سلول هایی که تشکیل توده های کروی شکل با نام اجسام شبه جنینی می دهند آغاز می شود (فعالیتی که رشد ابتدایی به شکل جنینی که در مراحل اولیه روی می دهد را تقلید می کند.)
تحقیقات پیشین بهترین راه برای پرورش سلول های بنیادین را ظروف تخت آزمایشگاهی قلم داد نمی کنند بلکه آن ها پیشنهاد می کنند که بهترین محیط فضای 3 بعدی بوده که به نوعی چگونگی پرورش و تکثیر این سلول ها را در بدن انسان شبیه سازی می کند. دانشمندان اخیرا پرینتر های 3 بعدی برای پرورش و تولید سلول های بنیادین جنینی تولید کرده اند. این پرینتر ها با روی هم قرار دادن لایه های مختلف مواد ,همانند کاری که پرینتر های معمولی انجام می دهند و جوهر را بر روی صفحه قرار می دهند , اجسام 3 بعدی را تولید می کنند.
تا کنون پرینتر های 3 بعدی مخصوص تولید سلول های بنیادی جنینی تنها موفق به ایجاد رشته های مسطح و یا برامدگی های بسیار ساده که به استالاگمیت های سلول معروف هستند شده اند. هم اکنون محققان عنوان می کنند که برای اولین بار موفق به ایجاد راهی برای پرینت کردن 3 بعدی ساختار هایی که مملو از سلول های بنیادین جنینی هستند شده اند.
به گفته وی سان پرفسور مهندسی مکانیک دانشگاه تیسینگوای چین و دانشگاه درکسل فیلادلفیای آمریکا , ما هم اکنون آماده استفاده از روش پرینت 3 بعدی اجسام برای تولید و پرورش ساختار های شبه جنینی در محیطی کنترل شده جهت ایجاد کردن بلوک های یکنواخت سلول های بنیادین جنینی هستیم.
در اصل این بلوک ها را می توان همانند تکه های لگو برای ساخت بافت های مورد استفاده قرار داد و حتی میکرو ارگان ها را تولید کرد.
در آزمایش های انجام شده محققان به طور همزمان سلول های بنیادین جنینی موش را به همراه یک هیدروژل ( دقیقا همان ماده ای که در تولید لنز های تماسی نرم مورد استفاده قرار می گیرد) تولید کردند.به علت اینکه سلول های بنیادین جنینی نسبتا شکننده هستند محققان آن ها را به دقت محافظت کردند , به عنوان مثال بهترین دمای ممکنی که می توان آن ها را در آن قرار داد انتخاب کرده و اندازه نازل مورد استفاده برای پرینت کردن آن ها را افزایش دادند.
مطابق آنچه که تحقیقات نشان می دهد 90 درصد سلول ها از مرحله پرینت شدن به راحتی عبور کردند. سلول ها به شکل ساختاری شبه جنینی در داخل هیدروژل تکثیر شدند و گونه ای از پروتئین تولید کردند که از سلول های بنیادین جنینی انتظار می رفت. محققان همچنین می افزایند که می توان هیدروژل ها را برای کشت ساختار های شبه جنینی حل کرد.
اندازه و یکنواختی ساختارهای شبه جنینی می تواند به شدت گونه ای که سلول ها به آن تبدیل می شوند را تحت تاثیر خود قرار دهد. محققان می افزایند تکنیک جدید آن ها منجر به کنترل بهتر اندازه ساختار شبه جنینی و یکنواختی آن نسبت به آزمایش های گذشته وشیوه های پیشین شد.
ساختار های شبه جنینی پرورش یافته یکنواخت و همگن هستند و نقطه آغاز رشد بافت های بعدی را سهل تر می سازند. به گفته سان ساخت این سلول ها و ساختار ها در محیطی کنترل شده بسیار جالب و شگفت انگیز بود.
گام بعدی ما شناخت بیشتر چگونگی ایجاد اندازه های مختلف در ساختار های شبه جنینی با استفاده از تغییر پارامتر های سازه ای و نحوه پرینت خواهد بود. علاوه بر این بررسی چگونگی برخورداری از اندازه های مختلف ساختار های شبه جنینی و اثرات آن روی تولید سلول های گوناگون در دستور کار گروه تحقیقاتی خواهد بود.
در دراز مدت دانشمندان قصد دارند تا ساختارهای شبه جنینی را در کنار یکدیگر پرینت کنند که این امر باعث می شود تا سلول های گوناگون در کنار یکدیگر پرورش یابند تا به این شکل بتوان در آزمایشگاه راهی برای پرورش دادن میکرو ارگان ها از طریق خراش بدست آورد.
No tags for this post.
