باحثون يطورون تقنية لصناعة الأنسجة البشرية
طور باحثون من جامعة "فيرجينيا" الأمريكية، تقنية طباعة حيوية جديدة للأنسجة البشرية، تعتمد على تجميع رقمي لجسيمات حيوية مسطحة ثلاثية الأبعاد فوق بعضها بما يشبه لعبة "الليغو".
وتستطيع التقنية تشكيل هياكل معقدة من الأنسجة الحيوية القابلة للدمج مع أنسجة الجسم البشري وأعضائه.
وقال طالب الدكتوراه جينتشانغ زو، المشارك في الدراسة: "تسمح لنا التقنية بتحديد تركيب وصفات وأماكن القطع المفردة، لتجميعها في هياكل ثلاثية الأبعاد تطابق البنية الحيوية للنسيج البشري"؛ وفقا لموقع "تك إكسبلور".
ويستخدم الفريق طابعة ثلاثية الأبعاد معدلة لإدخال الجزيئات إلى مصفوفة الطباعة التي تثبتها في فضاء ثلاثي الأبعاد، ثم تنتفخ لترتبط فيما بينها وتتصلب مشكلة البنية النسيجية.
ويمكن استخدام مواد مختلفة لتشكيل الجزيئات وتحميلها بمركبات متعددة؛ ما يتيح للباحثين تصميم أنسجة عملية ذات وظائف حيوية.
وقال الأستاذ الدكتور ليهينغ كاي، قائد الفريق البحثي: "أجرينا بحثا سابقا في العام الماضي كخطوة أولى تجاه الطباعة ثلاثية الأبعاد، التي نحتاجها لاختبارات الأدوية ونمذجة الأمراض".
واختبر الباحثون مرونة الجزيئات المصنعة ومقاومتها للإجهاد في بيئة داعمة تشبه الرمل الذي يكون صلبا ثم يسلك سلوك السائل تحت الضغط.
وتمتاز التقنية الجديدة بأن الهيكل الداعم وجزيئات الطباعة تكون سائلة؛ ما يمنع حدوث أي توتر بين حدود المواد، ويجعل قوام المواد الناتجة كثيفا ويشبه العسل، إلا أنه مرن وقابل لتغيير شكله بمعدل سريع بما يتوافق مع الشكل المطلوب.
واستطاع الفريق مراقبة سير عملية الطباعة بشكل مباشر وتقسيمها إلى 3 مراحل؛ تتضمن طباعة الجزيء وانفصاله واسترخائه، إذ تتحرك فوهة الطباعة بسرعة عالية وتترك الجزيء المطبوع محصورا في الهيكل الداعم.
وأشار الباحثون، إلى أن التقنية الجديدة تشبه خدعة سحب غطاء الطاولة من تحت الأواني بسرعة دون التأثير عليها، إذ تبقى الأواني في مكانها بفضل عطالتها الذاتية.
وحدد الباحثون العوامل المؤثرة على دقة الطباعة؛ مثل نصف قطر الجزيء وفوهة الطباعة وتسارع حركتها، إذ أشارت الاختبارات إلى ضرورة ضبط النسب فيما بينها لطباعة جزيئات جيدة.
وأكد الباحثون، تأسيس علم جديد لطباعة أنسجة حيوية ثلاثية الأبعاد يمكن استخدامها في التطبيقات الطبية والتطبيقية.
