معلومات

طريقة اختراق جديدة لأعضاء الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد

طريقة اختراق جديدة لأعضاء الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد

لقد توصل المهندسون الحيويون إلى تقنية اختراق ثلاثية الأبعاد لأنسجة الأعضاء. تسمح الطريقة الجديدة للعلماء بإعادة إنشاء شبكات الأوعية الدموية المعقدة التي تحاكي ممرات الجسم الطبيعية للدم والهواء واللمف والسوائل الحيوية الأخرى.

قال جوردان ميلر ، رئيس البحث ، الأستاذ المساعد في الهندسة الحيوية في كلية براون للهندسة في رايس: "واحدة من أكبر حواجز الطرق لتوليد بدائل وظيفية للأنسجة هو عدم قدرتنا على طباعة الأوعية الدموية المعقدة التي يمكن أن تزود الأنسجة المكتظة بالسكان بالمغذيات".

"علاوة على ذلك ، تحتوي أعضائنا فعليًا على شبكات وعائية مستقلة - مثل الممرات الهوائية والأوعية الدموية في الرئة أو القنوات الصفراوية والأوعية الدموية في الكبد. هذه الشبكات المتداخلة متشابكة فيزيائيًا وكيميائيًا حيويًا ، والبنية نفسها مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالأنسجة وظيفتنا هي أول تقنية للطباعة الحيوية تعالج تحدي تعدد الأوعية بطريقة مباشرة وشاملة. "

في هذا السياق ، تعدد الأوعية مهم لأن الشكل والوظيفة غالبًا ما يجتمعان.

قال كيلي ستيفنز ، أستاذ مساعد في الهندسة الحيوية في كلية الهندسة بجامعة واشنطن ، وأستاذ مساعد في علم الأمراض في كلية الطب بجامعة واشنطن ، ومحقق في معهد الطب بجامعة واشنطن للخلايا الجذعية والتجديد: "لقد عانت هندسة الأنسجة مع هذا الأمر لجيل كامل". الدواء.

"من خلال هذا العمل ، يمكننا الآن أن نسأل بشكل أفضل ،" إذا استطعنا طباعة أنسجة تبدو وتتنفس الآن مثل الأنسجة السليمة في أجسامنا ، فهل ستتصرف أيضًا وظيفيًا مثل تلك الأنسجة؟ " هذا سؤال مهم ، لأن مدى جودة وظائف الأنسجة المطبوعة بيولوجيًا ستؤثر على مدى نجاحها كعلاج ".

زرع الأعضاء

عمل زراعة الأعضاء في عملية معقدة مليئة بالعقبات. بادئ ذي بدء ، هناك حقيقة أن هناك حاجة كبيرة لعمليات زرع الأعضاء التي لا يمكن أن تلبيها عمليات زرع الإنسان وحدها. يوجد أكثر من 100000 شخص على قوائم انتظار الزرع في الولايات المتحدة وحدها. علاوة على ذلك ، لا يزال أولئك الذين يتلقون الأعضاء معرضين لخطر رفض الأعضاء ويتعين عليهم تناول الأدوية المثبطة للمناعة.

يمكن للطباعة الحيوية حل هاتين المشكلتين من خلال السماح للأطباء بطباعة أعضاء بديلة من خلايا المريض نفسه. قال ميلر: "نتصور أن تصبح الطباعة الحيوية مكونًا رئيسيًا للطب خلال العقدين المقبلين"

يطلق على تقنية المصادر المفتوحة الجديدة التي وضعها الفريق اسم "جهاز الطباعة الحجرية المجسمة لهندسة الأنسجة" أو SLATE وقد أثبتت اختبارات نتائجها أنها إيجابية للغاية.

على سبيل المثال ، وجدت التجارب التي أجريت على بنية محاكاة الرئة أن الأنسجة كانت قادرة على التعامل مع التدفق الشبيه بالإنسان والتنفس النابض دون انفجار. علاوة على ذلك ، يمكن أن تمتص خلايا الدم الحمراء الأكسجين أثناء تدفقها عبر هذه الشبكة المطبوعة ثلاثية الأبعاد.

هذه ليست التجارب الوحيدة التي قام بها الباحثون. كما زرع الفريق أنسجة مطبوعة ثلاثية الأبعاد محملة بخلايا الكبد الأولية في الفئران. وكانت النتيجة أن الأنسجة نجت من التنفيذ.

الآن ، يخطط الباحثون لاستكشاف المزيد من الخيارات. قال ميللر: "نحن فقط في بداية استكشافنا للهياكل الموجودة في جسم الإنسان". "لا يزال لدينا الكثير لنتعلمه."

البحث وارد على غلاف عدد هذا الأسبوععلم.


شاهد الفيديو: لاحظوا التغيرات القادمة في مجال الطابعة ثلاثية الابعاد بعد التوسع في التعاملات الإلكترونية (سبتمبر 2021).