پیشرفتی بزرگ در حوزه چاپ زیستی بافت قلب انسان
بیست و یکم: پژوهشگران راهی برای چاپ زیستی بافت هایی ابداع نموده اند که در نتیجه ی نیروهای تولید شده توسط سلول، تغییر شکل می دهند، به همان روشی که در بافت های زیستی در طول رشد اندام چنین اتفاقی می افتد. این پیشرفت علمی بر تکثیر بافت های قلب متمرکز شد و تحقیقات را به سوی تولید اندام های کاربردی و چاپ شده زیستی نزدیک تر کرد که کاربردهای گسترده ای در مدل سازی بیماریها، غربالگری داروها و پزشکی بازساختی دارند.
به گزارش بیست و یکم به نقل از ایسنا، در فناوری چاپ زیستی از سلول های زنده در موادی تخصصی به نام جوهر زیستی یا «بیواینک» استفاده می شود. این ماده می تواند از سلول های زنده را حمایت کند و به سبب خاصیت هایش، می تواند به چسبندگی، تکثیر و تمایز سلول در طول بلوغ کمک نماید. این فناوری نویدبخش ایجاد اندام های رشد یافته در لابراتوار است که بسیار شبیه به ساختار مشابه در انسان ها هستند.
به نقل از ساینس دیلی، با این وجود، چاپ زیستی اندام های کاملا کاربردی همچنان یک مانع مهم باقیمانده است. بعنوان مثال، در صورتیکه بافت های قلب که چاپ زیستی شده اند می توانند منقبض شوند اما نیروی انقباض آنها اغلب بسیار ضعیف تر از قلب سالم یک فرد بزرگسال است.
هدف روش های چاپ زیستی سنتی اغلب بازآفرینی مستقیم شکل آناتومیکی غائی یک اندام، مانند قلب است و بدین سبب نقش حیاتی تغییر شکل پویا در طول رشد طبیعی جنین نادیده گرفته می شود. به عنوان مثال، قلب به عنوان یک لوله ساده آغاز به کار می کند که تحت مجموعه ای پیچش ها قرار می گیرد تا ساختار چهار حفره ای بالغ خودرا تشکیل دهد. این رفتارهای شکل دهنده برای رشد و بلوغ سلول های قلب ضروری هستند.
پژوهشگران دانشگاه گالوی این را تشخیص دادند و یک روش چاپ زیستی جدید را توسعه داد که شامل رفتارهای تغییر شکل حیاتیست.
آنکیتا پرامانیک (Ankita Pramanick)، نویسنده اصلی این مطالعه می گوید: مطالعه ما یک پلتفرم جدید را معرفی می کند که در آن از چاپ زیستی برای چاپ بافت هایی استفاده می شود که تحت تغییر شکل چهار بُعدی قابل برنامه ریزی و قابل پیش بینی قرار می گیرند. این تغییر شکل توسط نیروهای تولید شده خود سلول هدایت می شود. در این پروسه جدید، متوجه شدیم که ایجاد شکل ساختاری بالغ و عملکردی قلب چاپ سه بعدی شده، بهبود یافته است.
این مطالعه نشان داد که نیروهای تولید شده توسط سلول می توانند شکل دهی بافت های چاپ شده زیستی را هدایت کنند و می توان میزان تغییرات شکل را با اصلاح عواملی مانند هندسه چاپ اولیه و سفتی جوهر زیستی کنترل کرد. تیم تحقیقاتی همین طور یک مدل محاسباتی ایجاد کردند که می تواند رفتار تغییر شکل بافت را پیش بینی نماید.
پروفسور اندرو دالی (Andrew Daly)، دانشیار مهندسی زیست پزشکی و محقق و محقق اصلی پروژه می گوید: تحقیقات ما نشان میدهد که اگر به بافت های چاپ شده ی قلب، اجازه ی تغییر شکل بدهیم، آغاز به ضربان سازی قوی تر و سریع تر می کنند. بلوغ محدود بافت های چاپ شده یک چالش بزرگ دراین خصوص بوده است، بدین سبب این یک نتیجه هیجان انگیز برای ما بود. ما بافت قلب پیشرفته تر با توانایی بالغ شدن در محیط آزمایشگاهی را به وجود آورده ایم که ساختار قلب انسان بالغ را بهتر شبیه سازی می کند.
ما هنوز با چاپ زیستی بافت عملکردی قابل کاشت در انسان فاصله بسیاری داریم و مطالعات آینده باید بررسی نمایند که چگونه می توانیم رویکرد چاپ زیستی خودرا به طرف ایجاد قلب هایی در مقیاس انسانی پیش ببریم.
ما باید رگ های خونی را برای زنده نگه داشتن چنین سازه های بزرگی در لابراتوار ادغام نماییم، اما در نهایت، این پیشرفت ما را به تولید اندام های چاپ شده زیستی عملکردی نزدیک تر می کند که کاربردهای گسترده ای در پزشکی قلبی عروقی دارند.
این مطلب بیست و یکم را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب