فناوری ملی چاپ سه بعدی زیستی

یکی از بزرگترین چالش­ ها در پیوند بافت ­های مهندسی­ شده، عدم توانایی آن­ها برای انتقال اکسیژن و مواد مغذی به تمام سلول­ ها می­ باشد. بدون رگ­های خونی برای تامین مواد مغذی و دفع مواد زائد، بافت ها برای مدت طولانی قادر به ادامه حیات نخواهند بود. به این منظور گروهی از محققان دانشگاه ­های رایس، واشنگتن، Duke  و Rowan ، روشی برای چاپ یک شبکه ­ی عروقی ارائه کردند که امکان توسعه ­ی کیسه ­های هوایی دارای عملکرد ریه را فراهم کرد و در نهایت آن را به یک موش دارای آسیب مزمن ریوی پیوند زدند.

ساخت یک کیسه­ ی هوایی ریه به همراه راه های هوایی و عروق خونی به وسیله تکنولوژی چاپ زیستی سه بعدی

جردن میلر، استادیار گروه مهندسی زیستی در دانشگاه رایس و همکار این طرح بیان می­ کند: “ایده­ ی کلی در این زمینه، تلاش برای درک ساختار بافت ­های انسانی و تقلید آن­ها می باشد و من فکر می ­کنم یکی از مسائلی که واقعاً نادیده گرفته شده ­است، معماری میکروعروق درون بدن است. بنابراین اگر ما بخواهیم هر چیزی که ریه­ ی انسان را بازسازی می­ کند بسازیم، در واقع به حداقل دو شبکه­ ی عروقی نیاز داریم که راه­های هوایی و جریان خون را فراهم کنند.”

برای ساخت این مدل، تکنیک پرینت زیستی برپایه­ ی استریولیتوگرافی استفاده شد که در آن مونومرها به کمک نور پلیمریزه می­ شوند. این روش در جهت x و y کنترل خوبی بر روی ایجاد طرح مورد نظر دارد اما رزولوشن در محور z با اضافه کردن افزودنی ­هایی که نور را جذب می­ کنند قابل تنظیم است. در این تحقیق از رنگ خوراکی به عنوان جذب کننده­ ی نور استفاده کردند که امکان پلیمریزه شدن لایه ­های زیرین با طرح از پیش تعیین شده را فراهم کرد.

برای تقلید بهتر از شرایط درون تنی، سلول­های اندوتلیال درون این راه­ های هوایی تزریق شدند و تنوانستند به شکلی که در عروق قرار دارند، کنار هم آرایش یابند.

تصویر ریه شبیه سازی شده به همراه عروق خونی و کیسه های هوایی

منبع

مطالب مرتبط