ساخت اندام زنده با چاپگر سه‌بعدی + ویدئو

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از Quartz، بخش‌هایی از استخوان، ماهیچه و غضروف پس از تولید با این شیوه و پیوند خوردن به بدن حیوانات به طور طبیعی شروع به کار کرد.

این پیشرفت که نتایج آن در نشریه «بیوتکنولوژی نیچر» چاپ شده، نویدبخش استفاده از بافت‌های زنده برای ترمیم بدن است. کارشناسان این فناوری که در آمریکا ساخته شده را، «مرغی که واقعا تخم طلا می‌گذارد» توصیف کرده‌اند.

ایده استقرار سلول‌های منفرد با آرایشی که جایگزین یک آرواره مصدوم، گوش کنده شده یا ماهیچه آسیب‌دیده قلب شود برای پزشکی بسیار نویدبخش است. اما این رشته با چالش بزرگی برای زنده نگه داشتن سلول‌ها روبه‌رو بود: این سلول‌ها در بافت‌هایی به قطر بیش از دو دهم میلی‌متر از اکسیژن و مغذی‌ها محروم می‌شوند و از بین می‌روند.

اسفنج

تیم محققان در مرکز پزشکی ویک فارست موفق به توسعه یک تکنیک تازه شدند تا بافتی با حفره‌های ذره‌بینی، مثل اسفنج، را چاپ سه‌بعدی کنند؛ به طوری که اکسیژن و مواد غذایی به همه بخش‌های بافت نفوذ کند.

سیستم چاپ بافت و ارگان فشرده، آی‌تاپ، یک پلاستیک قابل تجزیه و یک ژل را ترکیب می‌کند. پلاستیک، ساختار بافت را فراهم می‌کند و ژل که حاوی سلول‌هاست زمینه رشد سلول‌های تازه را فراهم می‌کند.

وقتی این ساختمان در بدن حیوان کار گذاشته شد، پلاستیک تجزیه شد و «ماتریسی» طبیعی از پروتئین‌ها که توسط سلول‌ها تولید شد جای آن را گرفت. در همین حال، رگ‌های خونی و عصب‌ها شروع به رشد در آن کردند.

پروفسور آنتونی آتالا، سرپرست این تحقیقات، گفت که اکنون می‌توان بافت‌ها را در اندازه‌های انسانی چاپ کرد. بافت‌های تازه به اندازه بافت‌های بدن انسان محکم هستند و دانشمندان اکنون منتظرند تا میزان دوام آنها را بسنجند. اما پروفسور آتالا معتقد است که چاپ سه‌بعدی در حال باز کردن درهای تازه‌ای به روی علم پزشکی است.

او می‌گوید:‌ «فرض کنید که یک بیمار از ناحیه استخوان فک آسیب‌ دیده و یک تکه آن از بین رفته است. ما بیمار را می‌آوریم، تصویربرداری می‌کنیم و بعد داده‌های تصویری را به نرم افزار چاپگر منتقل می‌کنیم تا قطعه‌ای که دقیقا جای خالی فک را پر می‌کند تولید کنیم».

تکنیک‌های مشابه که در آن ابتدا داربستی قابل تجزیه ساخته و بعد در سلول خیسانده می‌شود هم‌اکنون دبه کار گرفته می‌شود. مثلا دو سال قبل در مرکز ویک فارست به زنان واژن رشد کرده در آزمایشگاه پیوند زده شد، اما طیف درمانی با این شیوه به دلیل مشکل زنده نگه داشتن سلول‌ها محدود است.

پرینتر سه‌بعدی برای چاپ ارگان‌های زنده

پروفسور آتالا گفت:‌ «در این مطالعه ما بافت‌هایی با سفتی‌های مختلف از عضله تا غضروف و استخوان تولید کردیم تا امکان تولید طیف مختلفی از آن را نشان دهیم».

پروفسور مارتین برچال، جراح در دانشگاه کالج لندن، گفت:‌ «چشم‌انداز چاپ بافت و ارگان انسان برای پیوند زدن مدتی است واقعیت پیدا کرده است اما اعتراف می‌کنم که انتظار پیشرفتی به این سرعت را نداشتم».

او معتقد است که هنوز تحقیقات بیشتری برای استفاده از این بافت‌ها در بیماران لازم است با این حال پیش‌بینی کرد که جراحانی مثل او ظرف کمتر از یک دهه بتوانند از محصول این فناوری استفاده کنند.