پژوهشگران EPFL و مرکز پزشکی دانشگاه اوترخت در هلند یک روش نوری بسیار سریع برای حجاری اشکال پیچیده در هیدروژل‌های پر از سلول بنیادی و سپس ایجاد عروق در بافت حاصل توسعه دادند. روش پیشگامانه آنها انقلابی در رشته مهندسی بافت است. با مجله فناوریهای توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.
ایجاد شریان ریوی موش با استفاده از روش جدید چاپ زیستی Alain Herzog / 2019 EPFL
مهندسان بافت، اندام‌ها و بافت‌های مصنوعی ایجاد می‌کنند که می توان از آنها برای تهیه و آزمایش داروهای جدید، ترمیم بافت آسیب دیده و حتی جایگزینی کامل اندام‌ها در بدن انسان استفاده کرد. با این حال، روش‌های ساخت فعلی توانایی آنها برای تولید اشکال پیچیده و دستیابی به قابلیت زنده ماندن سلول را محدود می‌کند.
پژوهشگران آزمایشگاه دستگاه‌های فوتونیک کاربردی (LAPD)، در دانشکده مهندسی EPFL با همکاری دانشگاه اوترخت به یک روش نوری رسیده‌اند که تنها در چند ثانیه می‌تواند اشکال پیچیده بافت‌ها را در یک هیدروژل زیست سازگار با سلول‌های بنیادی ایجاد کند. سپس بافت به دست آمده با افزودن سلول‌های اندوتلیال دارای عروق می‌شود.
گروه در مقاله‌ای که در Advanced Materials آمده است، این روش چاپ با وضوح بالا را توصیف می‌کند. این روش نحوه کار متخصصان مهندسی سلولی را تغییر می‌دهد و به آنها امکان می‌دهد نژاد جدیدی از ارگان‌های چاپ زیستی و کاربردی را ایجاد کنند.
چاپ استخوان ران و منیسک
این روش چاپ زیستی حجمی نامیده می‌شود. پژوهشگران برای ایجاد بافت، لیزر را در زیر یک لوله در حال چرخش پر از هیدروژل سلول بنیادی قرار می‌دهند. آنها با متمرکز کردن انرژی نور در مکان‌های خاص، بافت را شکل می‌دهند و سپس آن را جامد می‌کنند. پس از گذشت چند ثانیه، یک شکل پیچیده سه بعدی ظاهر می‌شود، که در ژل معلق است. سلول‌های بنیادی موجود در هیدروژل تا حد زیادی تحت تأثیر این فرآیند قرار نمی‌گیرند. سپس پژوهشگران سلول‌های اندوتلیال را برای عروق در بافت تعریف می‌کنند.
پژوهشگران نشان داده‌اند که می‌توان یک بافت به ابعاد چند سانتی‌متر را ایجاد کرد. نمونه‌هایی از کار آنها شامل دریچه‌ای مشابه دریچه قلب، منیسک و قسمت پیچیده‌ای از استخوان ران است. آنها همچنین قادر به ساختن ساختارهای در هم تنیده بودند.
دیمین لوتری (Damien Loterie)، پژوهشگر LAPD و یکی از همکاران این مطالعه می‌گوید: «برخلاف چاپ زیستی معمولی که یک روند لایه به لایه و آهسته است روش ما سریع است و آزادی طراحی بیشتری را ارائه می‌دهد بدون اینکه خطر از بین ببرد سلول‌ها وجود داشته باشد».
تکثیر بدن انسان
کار این پژوهشگران یک دگرگون کننده واقعی است. Paul Delrot، یکی دیگر از همکاران می‌گوید: «ویژگی‌های بافت انسان تا حد زیادی به یک ساختار بسیار پیشرفته خارج سلولی بستگی دارد و توانایی بازتولید این پیچیدگی می‌تواند منجر به چند کاربرد واقعی بالینی شود». با استفاده از این روش، آزمایشگاه‌ها می‌توانند با سرعت بی‌سابقه‌ای بافت‌ها یا اندام‌های مصنوعی تولید کنند. این نوع تکرارپذیری هنگام آزمایش داروهای جدید در شرایط آزمایشگاهی ضروری است و می‌تواند به کاهش نیاز آزمایش حیوانات کمک کند. یک مزیت اخلاقی واضح و همچنین راهی برای کاهش هزینه‌ها.
Christophe Moser مسئول این پژوهش می‌گوید:«این تازه شروع کار است. ما معتقدیم که روش ما ذاتاً مقیاس‌پذیر است و می‌توان از آن برای تولید طیف گسترده‌ای از مدل‌های بافت سلولی استفاده کرد. حتی دستگاه‌های پزشکی و ایمپلنت‌های شخصی». پژوهشگران قصد دارند روش پیشگامانه خود را از طریق یک اسپین‌آف به بازار عرضه کنند.
بیشتر بخوانیم:
>>چاپ زیستی و چاپ سه بعدی در پزشکی
>>استفاده از چاپگر زیستی برای چاپ پوست و ترمیم سریع زخم
>>۱۰ روش شگفت انگیز بکارگیری فناوری چاپ سه بعدی
منبع: news.epfl.ch
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»
