درمان کوری با چاپگرهای سه‌بعدی

امروزه صحبت از قابلیت‌های چاپگرهای سه‌بعدی بیش از هر زمان دیگری مطرح بوده و باید توجه داشت که این فناوری به‌جز ساخت اشیا مختلف و یا استفاده در پژوهش‌ها و تحقیقت فضایی، در حوزه‌های دیگری نیز کاربرد دارد.

لایه شفاف خارجی این قرنیه به کمک جوهرهای زیستی (bio-ink) و به‌صورت دوایر متحدالمرکز و به شکل قرنیه و با انحنای مناسب ساخته می‌شود. در ادامه، سلول‌های بنیادی به این قرنیه مصنوعی اضافه‌شده و پس از رشد این سلول‌ها، یک قرنیه کامل و آماده جهت پیوند زدن به دست می‌آید.

گروهی از پژوهشگران دانشگاه نیوکاسل در بریتانیا برای نخستین بار موفق به ساخت قرنیه مصنوعی چشم انسان به کمک چاپگرهای سه‌بعدی شدند. مهم‌ترین و حساس‌ترین بخش ساخت قرنیه مصنوعی، ایجاد لایه شفاف خارجی است که نقش مهمی در کنترل میزان نور ورودی به چشم ایفا می‌کند.

متأسفانه در حال حاضر بیش از پنج میلیون نفر در سراسر جهان وجود دارند که براثر مواردی چون سوختگی، آسیب یا بیماری‌های قرنیه، قادر به دیدن نبوده و حدود ده میلیون نفر نیز دچار ضایعات قرنیه بوده و در انتظار جراحی قرنیه برای پیشگیری از کور شدن هستند. البته باید به این موضوع نیز اشاره کرد که امکان اهدا قرنیه افراد مرگ مغزی شده نیز وجود دارد اما در حال حاضر میزان درخواست قرنیه پیوندی در جهان بسیار بیشتر از میزان قرنیه اهداشده است.

بر اساس اطلاعات منتشرشده در ژورنال تخصصی مطالعات چشم (Experimental Eye Research journal) اعضای گروه تحقیقاتی دانشگاه نیوکاسل با بهره‌گیری از روشی بسیار ارزان‌قیمت و فناوری چاپگرهای سه‌بعدی، موفق به ساخت قرنیه قابل پیوند به انسان شدند. لایه شفاف خارجی این قرنیه به کمک جوهرهای زیستی (bio-ink) و به‌صورت دوایر متحدالمرکز و به شکل قرنیه و با انحنای مناسب ساخته می‌شود. در ادامه، سلول‌های بنیادی به این قرنیه مصنوعی اضافه‌شده و پس از رشد این سلول‌ها، یک قرنیه کامل و آماده جهت پیوند زدن به دست می‌آید.

لازم به توضیح است که نتیجه نهایی به‌صورت یک قرنیه شفاف بوده و به رنگ آبی تیره که در این تصویر مشاهده می‌کنید نیست و دلیل آبی شدن این قرنیه که توسط پژوهشگران نمایش داده‌شده است، سهولت در تصویربرداری است.

پرفسور چی کانون (Che Connon) سرپرست این گروه تحقیقاتی و متخصص مهندسی بافت در این رابطه اعلام کرد: «بسیاری از گروه‌های پژوهشی در سراسر جهان به دنبال جوهر ایده آل برای ساختن این فرآیند هستند. ماده ژله‌ای منحصربه‌فردی که ما در این تحقیقات استفاده کردیم، ترکیبی از آلژینات alginate و کلاژن است که به سلول‌های بنیادی امکان ادامه حیات داده و دارای میزان مناسب سختی بوده و درعین‌حال به میزان کافی نرم است و می‌توان آن را با چاپگرهای سه‌بعدی تولید کرد.»

این دستاورد، در پی انجام تحقیقاتی پیشین این گروه پژوهشی صورت گرفت که در آن موفق شدند سلول‌های بنیادی را به‌صورت زنده در دمای اتاق برای دو هفته نگهداری کنند. در این تحقیقات از هیدرو ژل‌های مشابهی استفاده‌شده بود. در تحقیقات جدید اما پژوهشگران توانستند با کمک جوهرهای زیستی، بافت موردنظر خود را چاپ کرده و نگرانی بابت رشد جداگانه سلول‌های بنیادی نداشته باشند.

لازم به توضیح است که بافت قرنیه چشم برخلاف سایر بافت‌های بدن انسان، فاقد رگه‌ای خونی است که این موضوع امکان پیوند زدن آن را بسیار ساده‌تر می‌کند. از سوی دیگر برای تعیین میزان دقیق انحنای قرنیه مصنوعی قابل پیوند، پزشکان در قدم نخست باید از چشم فرد بیمار اسکن تهیه‌کرده و به‌این‌ترتیب قرنیه‌ای کاملاً مطابق با چشم وی تهیه کنند.

ترجمه: احسان محمدحسینی

منبع: iflscience و وب‌سایت رسمی دانشگاه نیوکاسل www.ncl.ac.uk

No tags for this post.