اخبار علمی, مطالب
bioink جدید چاپ سه بعدی اعضای بدن انسان را به واقعیت نزدیک تر می کند.
محققان دانشگاه لوند در سوئد یک bioink جدید را طراحی کرده اند که اجازه می دهد برای اولین بار مجاری هوایی کوچک در سایز انسانی با کمک سلولهای بیمار به صورت سه بعدی چاپ شود. سازه های چاپ شده سه بعدی زیست سازگار بوده و از رشد رگ های خونی جدید در مواد پیوند شده پشتیبانی می کنند. این اولین قدم مهم به سمت ارگان های چاپ سه بعدی است. مطالعه جدید در Advanced Materials منتشر شده است.
بیماری های مزمن ریه با هزینه سالانه بیش از 380 میلیارد یورو سومین عامل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان است. برای بسیاری از بیماری های مزمن ، درمانی وجود ندارد و تنها گزینه در مرحله نهایی برای بیماران پیوند ریه است. با این حال ، ریه های اهدا شده به اندازه کافی برای پاسخگویی به تقاضای بالینی وجود ندارد.
بنابراین ، محققان در حال بررسی روش هایی برای افزایش مقدار ریه های موجود برای پیوند هستند. یک روش ساخت ریه ها در آزمایشگاه با ترکیب سلول ها با داربست مهندسی زیستی است.
دارسی واگنر ، دانشیار و نویسنده ارشد این مطالعه توضیح می دهد: “ما با ساخت لوله های کوچک کار کوچکی را شروع کردیم ، زیرا این ویژگی در مجاری تنفسی و عروق ریه یافت می شود. با استفاده از bioink جدید خود با سلول های بنیادی جدا شده از مجاری تنفسی بیمار ، ما توانستیم مجاری تنفسی کوچک را که چندین لایه سلولی دارند و به مرور باز باقی ماندند چاپ مجدد کنیم. “
محققان ابتدا یک bioink جدید (ماده قابل چاپ با سلول) برای چاپ سه بعدی بافت انسان طراحی کردند. bioink با ترکیب دو ماده ساخته شده است: ماده ای مشتق شده از جلبک دریایی ، آلژینات و ماتریس خارج سلول مشتق شده از بافت ریه.
این bioink جدید در طی چندین مرحله از تکامل خود به سمت بافت ، از ماده چاپ شده بیو چاپ پشتیبانی می کند. سپس آنها از bioink برای چاپ سه بعدی مجاری هوایی کوچک انسان ،که حاوی دو نوع سلول موجود در مجاری تنفسی انسان است، استفاده کردند. با این حال ، این bioink می تواند برای هر نوع بافت یا عضو سازگار باشد.
دارسی واگنر می گوید: “این bioink های نسل جدید همچنین از بلوغ سلول های بنیادی مجرای هوایی به تایپ های مختلف سلول که در مجاری تنفسی انسان بالغ یافت می شوند ، پشتیبانی می کنند ، به این معنی که انواع سلول کمتری باید چاپ شود پس تعداد نازل های کمتری برای چاپ بافت تشکیل شده از انواع سلول های مختلف مورد نیاز است. ”
واگنر خاطرنشان می کند که این وضوح باید به چاپ سه بعدی بیولوژیکی بافت ریه و کیسه های هوا معروف به آلوئول ، که برای تبادل گاز حیاتی هستند ، بهبود یابد.
وی افزود: “ما امیدواریم كه پیشرفتهای بیشتر فن آوری در چاپگرهای سه بعدی موجود و پیشرفتهای بیشتر در bioink بتواند از چاپ بیولوژیك با وضوح بالاتر برای مهندسی بافتهای بزرگتر كه می تواند در آینده برای پیوند استفاده شود استفاده كند. ما هنوز راه زیادی در پیش داریم.”
تیم تحقیقاتی از یک مدل موش و روشی شبیه به سرکوب سیستم ایمنی بدن در بیماران پیوند اعضا استفاده کردند. هنگام پیوند ، آنها دریافتند که سازه های چاپ سه بعدی ساخته شده از bioink جدید به خوبی تحمل می شوند و از رگهای خونی جدید پشتیبانی می کنند.
مارتینا دی سانتیس، نتیجه گیری می کند: “توسعه این bioink جدید یک گام قابل توجهی به جلو است ، اما تأیید بیشتر عملکرد مجاری هوایی کوچک در طول زمان و بررسی امکان سنجی این روش در مدل های حیوانات بزرگ مهم است.”
