مهندسی بافت یخی!

“چاپ سه بعدی با یخ برای ساخت رگ‌ها”

به دلیل کمبود اعضای بدن برای پیوند، بسیاری از بیماران در آمریکا در لیست انتظار به سر می‌برند.  بیش از صد هزار نفر نیاز به قلب، کلیه یا کبد جدید دارند اما تنها یک قسمت کوچک از آن‌ها می‌توانند از اهدای عضو بهره‌مند شوند.
هر سال حدود 6000 نفر در حالی که منتظر یک عضو اهدایی هستند، فوت می‌کنند.

مهندسی بافت راه‌حلی برای این مشکل است.  این علم به ما امکان می‌دهد که اندام‌ها و بافت‌هایی را که در آزمایشگاه رشد می‌کنند، بسازیم.
اما یکی از مشکلات اصلی این است که چگونه می‌توانیم رگ‌های خونی را در این اندام‌های مصنوعی ایجاد کنیم که مانند ارگان‌های واقعی عمل کنند، از جمله انتقال خون از مویرگ‌ها تا شریان‌ها.

یک پژوهش جدید نشان می‌دهد که می‌توانیم از چاپ سه بعدی یخ برای ساختن ساختارهای شبه عروقی استفاده کنیم.

فیمو یانگ، که در دانشگاه کارنگی ملون تحصیل می‌کند، نتایج کارش را در کنفرانس سالانه انجمن بیوفیزیک در فوریه 2024 در فیلادلفیا ارائه کرد.

روش چاپ سه بعدی یخ به این صورت است که آب را روی یک سطح خیلی خنک می‌ریزیم.  یانگ گفت: “تفاوت ما با سایر روش‌های چاپ سه بعدی این است که اجازه نمی‌دهیم آب در حین چاپ کامل یخ بزند، بلکه بخشی از آن را مایع نگه می‌داریم.
این فرآیند مداوم، که ما آن را فرم آزاد می‌نامیم، باعث می‌شود که ساختاری بسیار صاف داشته باشیم. ما از لایه‌بندی معمول که در بیشتر چاپ‌های سه بعدی وجود دارد، خلاص شده‌ایم.”

آن‌ها همچنین از آب سنگین استفاده کردند که نقطه انجماد بالاتری دارد و به دست آوردن ساختار صاف کمک می‌کند.

این قالب‌های یخی چاپ‌شده سه‌بعدی در یک ماده ژلاتینی به نام GelMA جاسازی می‌شوند.  هنگامی که در معرض اشعه ماوراء بنفش قرار می‌گیرد، ژلاتین سفت می‌شود و یخ ذوب می‌شود و کانال‌های واقعی عروق خونی را پشت سر می‌گذارد.
محققان موفق شدند که سلول‌های اندوتلیال را به رگ‌های خونی ساخته شده وارد کنند.

سلول‌ها تا دو هفته روی ژل زنده ماندند.  (آن‌ها در آینده قصد دارند که مدت زنده‌مانی سلول‌ها را طولانی‌تر کنند.)

این رگ‌های خونی چاپ‌شده سه‌بعدی می‌توانند برای پیوند اعضا یا آزمایش داروها بر روی رگ‌های خونی مورد استفاده قرار گیرند.

این روش جدید می‌تواند گام بزرگی در ساختن شبکه‌های رگ‌های خونی پیچیده و واقعی برای مهندسی بافت باشد.

برای مطالعه بیشتر به این لینک مراجعه کنید.