علیرغم پیشرفت های اخیر در چاپ زیستی، یکی از چالش های این حوزه ساخت بافت های تیوبی چندلایه مانند عروق خونی، نای، روده ی کوچک، روده ی بزرگ، مثانه و مجاری آن است. تیمی از محققان بیمارستان زنان بریگهام راهی برای ایجاد ساختارهای لوله ای مانند عروق یافتند. در این پژوهش، تکنیک چاپ زیستی امکان تنظیم دقیق خواص بافت های چاپ شده مانند تعداد لایه ها و توانایی انتقال موادغذایی را فراهم می کند. ژانگ محقق ارشد این طرح اظهار داشت: “عروق در بدن ساختار یکنواختی ندارند”. بسیاری از اختلالات مانند التهاب دیواره ی عروق، تصلب شرایین و ترومبوز به دیواره ی عروق آسیب می رسانند. همچنین بافت اندوتلیوم ممکن است دچار التهاب و ناهنجاری مادرزادی باشد. اما با کمک این روش می توان ساختارهای لوله ای پیچیده ای ایجاد کرد که ساختارهای بسیار مشابه تر از بافت های بدن نسبت به روش های قبلی ایجاد می کند. محققان این طرح برای ساخت جوهر زیستی مناسب، سلول ها را با هیدروژل ژلاتین متاکریلات، آلژینات و پلی اتیلن گلایکول اکریلات با هسته ی تریپنتا اریتریتول مخلوط کردند و شیمی جوهر زیستی را برای تکثیر مناسب سلولی تنظیم کردند. همچنین بر روی چاپگر یک نازل اختصاصی نصب شدکه به آنها اجازه ی چاپ ساختارهای لوله ای را تا سه لایه می داد. پس از چاپ، سیال از درون بافت بدون نشت عبور کرد. محققان دریافتند که می توان بافت یوروتلیال را نیز به این صورت شبیه سازی کرد. آنها سلول یوروتلیال انسانی و سلول های عضله ی صاف مثانه را با هیدروژل فوق ترکیب کردند تا بافت یوروتلیال بسازند. لوله های چاپ شده ضخامت، اندازه و خواص متفاوتی دارند.
پیچیدگی ساختاری، برای حیات بافت چاپ شده ضروری است زیرا بافت های طبیعی بدن نیز پیچیده اند. به عنوان مثال عروق خونی از چندین لایه تشکیل شده اند که هرکدام شامل انواع سلول ها هستند. این تیم قصد دارد تحقیقات پیش کلینیکی خود را به منظور بهینه سازی ترکیب جوهر زیستی و پارامترهای چاپ ادامه دهد. هدف این تحقیقات ساخت بافت هایی است که برای ایمپلنت شدن در بدن انسان، پایداری مکانیکی کافی دارند.
این مقاله به طور کامل در نشریه مواد پیشرفته منتشر شده است.
فرایند چاپ زیستی بافت لوله ای چندلایه
