أنسجة قلب الإنسان المصنوعة بواسطة الطباعة ثلاثية الأبعاد

[إعلان 1]

تكنولوجيا الأدوات

الأربعاء، 3 مايو 2023 07:06 (توقيت جرينتش+7)
07:06 5/3/2023

نجح علماء جامعة ستانفورد في طباعة أنسجة القلب بتقنية ثلاثية الأبعاد، وهي التقنية التي قد تساعد يومًا ما في طباعة صمامات القلب وحتى القلب الكامل.

تستخدم الطباعة الحيوية في أحد مختبرات جامعة ستانفورد الخلايا الحية لإنشاء هياكل تشبه الأعضاء. الصورة: جامعة ستانفورد .

تؤدي الطابعات ثلاثية الأبعاد إلى تغيير الطريقة التي نبني بها السيارات والمنازل وحتى الطعام. والآن، قد تغير هذه التكنولوجيا عملية زراعة الأعضاء بأكملها.

نجح مارك سكيلار سكوت وفريق من المهندسين البيولوجيين بجامعة ستانفورد في تطوير تقنية طباعة أنسجة القلب الحية ثلاثية الأبعاد. ويقول الباحثون إن هذه التقنية قد تكون قادرة في يوم من الأيام على طباعة أجزاء حيوية من القلب، مثل الصمامات والبطينين، من أجل زرعها في مرضى القلب المحتاجين إلى بدائل.

تعد أمراض القلب والأوعية الدموية السبب الرئيسي للوفاة على مستوى العالم، إذ تقتل ما يقرب من 18 مليون شخص كل عام، وفقًا لمنظمة الصحة العالمية. يمكن للمرضى تلقي عمليات زرع، ولكن الأعضاء المزروعة قد يرفضها الجسم بعد 20 أو 30 عامًا.

الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد هي تقنية لإنشاء عضو جديد، باستخدام خلايا المريض نفسه، وبالتالي الحد من الرفض، وهي حالة يقوم فيها الجهاز المناعي للجسم بمهاجمة الأعضاء الغريبة.

"هذا هو الهدف النهائي، ولكن الكثير من اللبنات الأساسية لتقنية الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد موجودة بالفعل"، حسبما قال سكيلار سكوت لموقع CNET .

تقوم تقنية الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد بتجميع الخلايا الحية لإنشاء هياكل تشبه الأعضاء. هذه ليست تقنية جديدة، ولكن سرعتها كانت بطيئة نسبيًا حتى الآن، لأنه يتعين طباعة كل خلية واحدة تلو الأخرى. حتى لو قمنا بطباعة 1000 خلية في الثانية الواحدة، فإن إنشاء قلب بشري سيستغرق أكثر من ألف عام.

يتم إدخال الأوعية الدموية الاصطناعية في الأنسجة بعد عملية الطباعة الحيوية. الصورة: جامعة ستانفورد .

وقد توصل فريق سكيلار سكوت إلى طريقة لتسريع العملية، عن طريق طباعة مجموعات من الآلاف من الخلايا تسمى العضويات بدلاً من طباعة الخلايا الفردية. وقال مهندس الأحياء: "نأخذ ملايين العضويات ونركزها، ثم نقوم بتشكيلها من خلال الطابعة".

وبمجرد طباعة هذه الخلايا، تأخذ شكل أنسجة القلب، ثم يقوم الباحثون بطباعة شبكة من "الأوعية الدموية" داخلها. إن "الأوعية الدموية" التي تم وضعها هي في الواقع هياكل أنبوبية تشبه الأوردة البشرية، والتي يمكنها ضخ السوائل بنفسها.

والخطوة التالية هي طباعة هيكل أكبر، مثل جزء وظيفي من القلب، لزراعته في قلب حقيقي.

وتقول سكيلار سكوت إنه خلال السنوات الخمس المقبلة، قد تتمكن تقنية الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد من إنشاء صمام قلب قابل للزرع، وفي غضون عقدين من الزمن على الأقل، قد يتم إنشاء قلب كامل.

العلماء الرائدون

"رواد العلوم" هو كتاب مثير للاهتمام حول تاريخ الاختراعات الشهيرة. من أجل تقديم مساهمات عظيمة للبشرية، عمل العلماء المشهورون بشغف وروح التعلم المستمر.

هوانغ نام

زراعة أعضاء القلب باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد