ساخت گوش زنده‌ی انسان با چاپگر سه بعدی زیستی
دانشمندان قبلا هم توانسته بودند از سلول‌های زنده به عنوان ماده‌ی خام چاپگرهای سه بعدی استفاده کنند و بعضی بافت‌ها را بسازند. با این حال بافت‌هایی که چاپ می‌کردند خیلی ریز و ناچیز بودند، چرا که ساختارهای بزرگتر سلولی خیلی زود از هم می‌پاشند و معمولا سلول‌هایی که در عمق بافت قرار دارند بر اثر کمبود اکسیژن می‌میرند. در حقیقت اگر قطر بافتی که آن‌ها چاپ می‌کردند از ۰.۲ میلی‌متر بیشتر می‌شد، سلول‌ها بر اثر کمبود اکسیژن و مواد مغذی از بین می‌رفتند. ولی اکنون دانشمندان از نوعی فناوری جدید به نام «چاپگر یکپارچه‌ی بافت-اندام» (ITOP) استفاده کرده‌اند که باعث می‌شود بتوانند اندام‌هایی مثل لاله‌ی گوش را در ابعاد واقعی بسازند و در عین حال همه‌ی سلول‌های آن زنده بمانند.
پژوهشگران مرکز پزشکی «ویک فورست باپتیست» (Wake Forest Baptist) در این فناوری، ابتدا یک هیدروژل چسبناک سازگار با سلول‌ها را با یک ماده‌ی سفت‌تر که می‌تواند حفظ کننده‌ی ساختار کلی اندام باشد، در هم می‌بافند. در این ساختار، کانال‌های خیلی کوچکی بوجود می‌آید که می‌توانند اکسیژن و مواد مغذی را به سلول‌هایی که در عمق قرار دارند برسانند تا این سلول‌ها خفه نشوند. به نوعی این اندام ساختار اسفنجی دارد. سپس وقتی این اندام به بدن جانور وصل می‌شود، به مرور زمان ساختار ماده‌ی سفت‌تر از بین می‌رود و در عوض با پروتیین‌های طبیعی تولید شده توسط سلول‌ها جایگزین می‌شود.
پژوهشگران به جز گوش انسان، قبلا با این روش برای موش‌ها، استخوان، ماهیچه و غضروف هم درست کرده بودند. مثل اندام‌های واقعی، در این اندام‌های چاپ شده هم رگ‌های خونی و ساختارهای درونی حیاتی مثل عصب‌ها بوجود می‌آید. بنابراین هرچند که ظاهر بیرونی این گوش پیچیده به نظر می‌رسد، ولی در مقایسه با پیچیدگی ساختار درونی آن خیلی ساده است. مقاله‌ی آکادمیک این پژوهش در نظریه‌ی «نیچر بیوتکنولوژی» (Nature Biotechnology) منتشر شده است.
پروفسور «آنتونی آتالا» (Anthony Atala) که سرپرست این گروه پژوهشی است می‌گوید اکنون این بافت‌ها را می‌توان برای انسان استفاده کرد. اکنون این اندام‌های چاپ شده به اندازه‌ی اندام‌های واقعی انسان مقاوم هستند و دانشمندان می‌خواهند ببینند که دوام آن‌ها چقدر است. آتالا می‌افزاید که چاپ سه بعدی درب‌های جدیدی را برای پزشکی می‌گشاید. اگر فردی قسمتی از اندام خود، مثل تکه‌ای از استخوان فکش را از دست داده باشد، از جمجمه‌ی او اسکن سه بعدی می‌شود و سپس کامپیوتر تشخیص می‌دهد که قسمت از دست رفته باید به چه شکلی چاپ شود. چاپگر سه بعدی هم با استفاده از فناوری ITOP تکه‌ی از دست رفته را می‌سازد.
پژوهشگران اکنون درحال مذاکره با سازمان غذا و دارو هستند تا بتوانند این اندام‌ها را روی انسان‌ها آزمایش کنند و در نهایت بتوانند به یک فناوری پخته و قابل اعتماد برای جایگزین کردن اندام‌های از دست رفته‌ی انسانی از طریق چاپ سه بعدی با استفاده از سلول‌های زنده برسند.
منبع:دیجی کالا
No tags for this post.
