ترمیم استخوان شکسته موش‌ها با چاپ سه‌بعدی پیشرفته

به گزارش خبرنگار اجتماعی خبرگزاری تسنیم، محققان دانشگاه ایالت پنسیلوانیا موفق به ابداع تکنیکی نوین در چاپ زیستی سه‌بعدی به نام سیستم ساخت بافت یکپارچه بالا برای چاپ زیستی (HITS-Bio) شده‌اند. این روش، با بهره‌گیری از خوشه‌های سلولی موسوم به کروی (اسفروئیدها)، امکان تولید سریع و دقیق بافت‌های پیچیده را فراهم می‌کند.

این پیشرفت می‌تواند افق‌های تازه‌ای در حوزه جایگزینی اندام‌های آسیب‌دیده با بافت‌های رشد یافته در آزمایشگاه بگشاید و پژوهش‌های علمی را با مدل‌های زیستی بسیار دقیق‌تر تقویت کند.

گامی بزرگ در سرعت و کیفیت چاپ زیستی

ابراهیم تی. اوزبولات، استاد علوم مهندسی و مکانیک، مهندسی زیست‌پزشکی و جراحی مغز و اعصاب در دانشگاه ایالت پن، در خصوص این تکنیک گفت: این روش یک پیشرفت قابل‌توجه در چاپ زیستی سریع کروی‌ها است. با استفاده از HITS-Bio، بافت‌ها با سرعتی ده برابر بیشتر از روش‌های موجود و با قابلیت زنده‌ماندن بالای سلول‌ها تولید می‌شوند.

استفاده از چندین نازل برای چاپ زیستی پیشرفته

برخلاف روش‌های سنتی که بافت‌ها را لایه‌به‌لایه روی بسترهای زیستی می‌سازند، HITS-Bio از یک آرایه نازل کنترل‌شده دیجیتالی متشکل از چندین نازل با حرکت سه‌بعدی بهره می‌برد. این طراحی امکان کنترل هم‌زمان چندین کروی را فراهم می‌کند و قرار دادن دقیق و سریع این خوشه‌های سلولی را ممکن می‌سازد.

به گفته اوزبولات این تکنیک به ما اجازه می‌دهد ساختارهای بافتی پیچیده با الگوهای سفارشی و در مقیاسی بزرگ ایجاد کنیم. سرعت این روش 10 برابر بیشتر از تکنیک‌های موجود است و زنده‌ماندن سلول‌ها نیز بیش از 90 درصد حفظ می‌شود.

آزمایش در مدل‌های حیوانی

برای بررسی عملکرد این روش، محققان توانستند در کمتر از 40 دقیقه، یک بافت غضروفی به ابعاد یک سانتی‌متر را با استفاده از 600 کروی تولید کنند. این عملکرد سریع، برتری HITS-Bio را نسبت به روش‌های موجود نشان می‌دهد.

همچنین این تکنیک برای ترمیم بافت استخوانی در مدل‌های موش مورد آزمایش قرار گرفت. محققان اسفروئیدها را با استفاده از microRNA به گونه‌ای برنامه‌ریزی کردند که به سلول‌های استخوانی تمایز یابند. این رویکرد باعث تسریع فرآیند بهبودی شد.

اوزبولات توضیح داد: با استفاده از این تکنیک، سلول‌ها را با دوزهای بالا به ناحیه آسیب‌دیده تحویل دادیم و توانستیم روند ترمیم استخوان را تسریع کنیم.

نتایج چشمگیر در بهبود زخم‌ها

آزمایش‌ها نشان داد که زخم جمجمه موش پس از سه هفته 91 درصد و پس از شش هفته 96 درصد بهبود یافت. این نتایج نویدبخش استفاده‌های گسترده‌تر بالینی از HITS-Bio در آینده است.

این تیم پژوهشی هم‌اکنون در حال کار روی ادغام رگ‌های خونی در بافت‌های چاپ‌شده زیستی است. این نوآوری می‌تواند دامنه کاربردهای بالینی، از جمله پیوند اندام‌ها، را گسترش دهد و تحولی شگرف در پزشکی بازساختی ایجاد کند.

انتهای پیام/