محققان دانشگاه علم و فناوری پوهانگ (POSTECH) و دانشکده پزشکی دانشگاه ملی کیونگ پونگ کره جنوبی، موفق به چاپ زیستی سه بعدی یک قرنیه مصنوعی شدند.

به نقل از مجله ­ی Biofabrication، حدود ۲۰۰۰ بیمار تا سال ۲۰۱۸ در کره جنوبی وجود دارند که بیش از ۶ سال برای اهدای قرنیه منتظر هستند. بنابراین تلاش­ های محققین برای ساخت قرنیه مصنوعی بمنظور رفع این مشکل در حال افزایش است.

یکی از چالش ­های ساخت قرنیه مصنوعی عدم شفافیت آن است. اهمیت شفاف بودن قرنیه­ این است که نور برای ورود به چشم و شبکیه ابتدا باید از قرنیه عبور کند؛ بنابراین شفاف بودن قرنیه اهمیت زیادی در بینایی دارد. همانطور که اگر شیشه پنجره کثیف باشد اشیاء بیرون تار دیده می شوند، اگر بر روی قرنیه لکه یا ناهمواری وجود داشته باشد فرد اشیاء را ناصاف و تار می بیند. قرنیه ­های مصنوعی که تاکنون ساخته شده اند شفافیت مطلوبی را نداشته اند، اکنون با تلاشِ محققان دانشگاه علم و فناوری پوهانگ این چالش برطرف شده است و پرینت بافت استرومای قرنیه با شفافیتی شبیه به شفافیت قرنیه طبیعی انسان ممکن شده است.

پرینت قرنیه شفاف با استفاده از تکنولوژی چاپ زیستی سه بعدی

در این پروژه تحقیقاتی، یک ساختار مهندسی شده شفاف برای پیوند قرنیه ارائه شده است که بر اساس تکنیک چاپ سه بعدی سلول (بایو پرینت) ساخته شده است. به وسیله کنترل تنش برشی اعمال شده بر روی جوهر زیستی ساخته شده از ماتریس خارج سلولیِ بافت استرومای قرنیه، این ساختار پرینت شده داری فیبرهای کلاژنی جهت ­داری است که منجر به تشکیل استرومای قرنیه بالغ و شفاف می شود. تنش برشی اعمال شده بر جوهر زیستی با تغییر دادن پارامترهایی از جمله اندازه نازلِ چاپگر کنترل می­شود. همچنین نتایج آزمایش درون تنی بعد از چهار هفته نشان داد که فیبرهای کلاژن در سازه­ی پرینت شده ، یک الگوی شبکه ای مشابه با ساختار قرنیه انسان را ایجاد کردند.

نتایج به دست آمده از این تحقیق، امکان و تطبیق پذیری ساخت فیبرهای کلاژن هم جهت شده را نشان می دهند که این موضوع اهمیت پیشرفت های مرتبط با مهندسی بافت قرنیه را نشان می دهد.

نتایج ارزیابی ایمپلنت های قرنیه پرینت شده و غیرچاپی در محیط  a-c ) in-vivo ) و d-f ) in-vivo ).

منبع