دانش و فناوری سلامت و تندرستی

غیرممکن‌ها ممکن می‌شوند: این بار چاپ ۳بعدی اجزای قلب!

چاپ زیستی ۳بعدی بافت‌های انسانی فناوری نوظهوری است که برخی از غیرممکن‌ها را ممکن می‌کند. این فناوری در مراحل اولیه خود است ولی ممکن است روزی فرا رسد که بتوان تمام‌ اندام‌های بدن را با چاپ سه‌بعدی تولید کرد.

به گزارش روکیدا، دانشمندان توانستند به مرحله دستیابی به این فناوری نزدیک شوند. در این راستا محققان دانشگاه “کارنگی ملون”(Carnegie Mellon) موفق شدند تمام اجزای قلب را در یک مقیاس کامل، چاپ کنند.

فرآیندی که برخی از بخش‌های آن مشابه با قلب واقعی است.

سلول‌های ویژه‌ای که در بدن انسان اندام‌های ما را تشکیل می‌دهند، با استفاده از ماده زمینه‌ای به نام “ماتریکس برون یاخته‌ای”(ECM) به هم می‌چسبند.

ماتریکس برون یاخته‌ای ماده زمینه‌ای یا شبکه‌ای از گلیکوپروتئین‌ها و یاخته‌ها است که پیرامون سلول‌ها را در بر می‌گیرد. این ماده ژله مانند از گلیکوزآمینوگلیکان‌ها، گلیکوپروتئین‌ها، مایع بافتی و گاهی فیبروبلاست‌های استروما ساخته شده‌ است.

این شبکه از پروتئین‌ها نه‌تنها همه چیز را در خود نگه می‌دارد، بلکه سیگنالی بیوشیمیایی برای عملکرد منظم و سالم یک اندام فراهم می‌کند.

کلاژن، پروتئینی است که در یکپارچگی ساختاری اندام‌ها نقشی اساسی ایفا می‌کند ولی وقتی صحبت از چاپ زیستی می‌شود، چالش‌های منحصر به فردی را به همراه دارد.

“اندرو هادسون” محقق اصلی پروژه اظهار کرد، کلاژن یک ماده زیستی مطلوب برای فرآیند چاپ سه‌بعدی است. زیرا به معنای واقعی، هر بافت بدن را تشکیل می‌دهد.

چیزی که فرآیند چاپ سه‌بعدی را سخت می‌کند این است که این کار با یک مایع آغاز شود. بنابراین اگر تلاش شود که چاپ ماده در هوا صورت گیرد، یک حفره مایع روی پلتفرم ساخته می‌شود.

بنابراین محققان این پروژه تکنیکی توسعه دادند که مانع تغییر حالت دادن ماده در فرآیند چاپ زیستی می‌شود.

در این روش تیم هادسون هیدروژلی ساختند که برای حفط ساختار کلاژن و جلوگیری از ریزش آن استفاده می‌شود.

عملکرد این ژل به این ترتیب است که به کلاژن اجازه می‌دهد لایه لایه رسوب کند تا یک ساختار جامد را درون آن تشکیل دهد.

از دست ندهید:
الهام از مورچه ها، منجر به ساخت مجموعه‌ای از ربات‌ها شد!

سپس این ژل با گرم کردن در دمای اتاق ناپدید می‌شود و ساختار کلاژن چاپ شده را به همان ترتیب و شکل مورد نظر رها می‌کند.

محققان پروژه از این تکنیک برای ساختن مجموعه‌ای از اجزای قلب در مقیاس انسانی استفاده کردند که البته تنها مبتنی بر کلاژن هم نبود.

آن‌ها همچنین از داده‌های تصویربرداری قلب استفاده کردند تا رگ‌های خونی، دریچه‌های قلبی که باز و بسته می‌شوند و بطن‌هایی که منقبض می‌شوند را بازسازی کنند.

“آدام فینبرگ”(Adam Feinberg) مهندس پزشکی پروژه گفت: آنچه که ما نشان دادیم، این است که ما می‌توانیم اجزای قلب را از سلول‌ها و کلاژن‌ها به نحوی چاپ‌ کنیم که عملکرد اجرایی دارند. اجزایی مانند دریچه قلب و بطن کوچک.

وی ادامه داد، ما موفق شدیم با استفاده از اطلاعات حاصل از اسکن “ام‌آرآی” یک قلب انسان، ساختار آناتومیک اختصاصی بیمار را تولید کنیم و کلاژن‌ها و سلول‌های قلب انسان را با استفاده از چاپ سه‌بعدی بسازیم.

محققان در پی تجاری‌سازی این محصول هستند. نتایج این پژوهش در مجله “Science” انتشار یافت

مطالب مرتبط

محصولات هوشمند خانگی در راه اند؟

کیوان

عضلات مصنوعی توسعه داده‌شده قوی‌تر از عضلات انسانی هستند!

کیوان

۶ حقیقت بسیار عجیب و باورنکردنی در مورد فلز تیتانیوم

محمد امین نعمتی

حیات از طریق سیارک‌ها چگونه به دست می آید؟

کیوان

تاثیر ساعت بدن گیاهان بر علف‌کش‌ها چگونه است؟

کیوان

مهاجرت گیمر ها از کامپیوتر (PC) به کنسول‌های بازی

عباس رهامی

چرا ماه سردتر و کوچک‌تر و سطحش در حال چروک‌تر شدن است؟!

عباس رهامی

ربات آژانس فضایی اروپا در راه ماه است

کیوان

آئودی Audi RS7 Sportback سریع‌ترین اتومبیل زرهی دارای سلاح فوق لوکس جهان را عرضه کرد! + مشخصات

کیوان

گرمای زمین چطور به برق تبدیل میشود؟

کیوان

در یک قدمی ساخت بزرگترین تلسکوپ دنیا

کیوان

امگا۶ چطور از قلب و عروق محافظت می‌کند؟

کیوان

پرواز‌های ارزان قیمت، سرطان پوست را شایع کرده‌اند؟!

کیوان

ورم معده چه علائم و نشانه‌هایی دارد؟

کیوان

داروی عمومی پیشگیری از HIV در سال ۲۰۲۱ به بازار می‌آید

نوید بیک زاده

ماجراجویی ناسا در فضا با اعضای بدن چاپ سه بعدی!

کیوان

یوتیوب موزیک جای گوگل موزیک را در اندروید ۹ و ۱۰ می‌گیرد

کیوان

دانستنی های علمی:درمان بی‌خوابی، فواید خوراکی ترش و …

کیوان

دیدگاه شما چیست؟