سلامت نیوز:دانشمندان موفق به طراحی یک گوش سه بعدی شده‌اند که می توان از آن در بدن انسان به عنوان یک عضو پیوندی استفاده کرد.


به گزارش فارس به نقل از گیزمودو، چاپگرهای پیشرفته سه بعدی به چنان سطحی از توانمندی رسیده اند که از آنها می‌توان برای تهیه استخوان فک ، عضله، غضروف‌ها و .... استفاده کرد. حالا این توانمندی توسعه داده شده و به طراحی عضو حساسی مانند گوش انسان رسیده است.

یک گروه تحقیقاتی به رهبری آنتونی آتالا از موسسه پزشکی Wake Forest بعد از ده سال تلاش موفق به ابداع سیستمی موسوم به سیستم چاپ ارگان و بافت یکپارچه شده که بعد از دریافت تاییدیه های ایمنی می توان از آن برای طراحی اجزای بدن انسان که در اثر جراحت یا بیماری یا .... آسیب دیده اند استفاده کرد.

با توجه به طراحی هر یک از این اجزای بدن برای افراد خاص آنها می توانند به طور کامل نیازهای ویژه فرد مورد نظر را پاسخگو باشند. جزییات این کشف بزرگ علمی در نشریه Nature Biotechnology منتشر شده است.

بیوچاپگرها که از آنها برای تهیه این اجزا استفاده می شود از نظر عملکرد شباهت زیادی با چاپگرهای سه بعدی متعارف دارند. اما در آنها به جای استفاده از پلاستیک، صمغ و فلزات،  از مواد بیو که شباهت زیادی با ارگان های زنده دارند برای چاپ سه بعدی اجزای بدن استفاده می شود.

 باید توجه داشت بیو چاپگرها هنوز از توانمندی لازم برای تهیه اجزای بدن به همان قوت یا ابعاد دقیق برخوردار نیستند. محصولاتی که تا به حال از این طریق تولید شده اند هنوز بسیار ضعیف هستند و ساختارشان بی ثبات است. لذا نمی توان از آنها در جراحی های پیوند اعضای بدن استفاده کرد.

نکته دیگر این است که هنوز نمی توان برخی جزییات و ساختارها را در این اجزای تهیه شده با چاپگر سه بعدی گنجاند. به عنوان مثال می توان به عروق خونی یا عروق موجود در دیگر بخش های بدن اشاره کرد. این امر موجب خواهد شد تا سلول ها نتوانند اکسیژن و مواد مغذی مورد نیاز را دریافت کنند.

سلول ها بدون وجود رگ های خونی کوچک تر از 200 میکرون نمی توانند زنده بمانند. این ابعاد بسیار کوچک است و طراحی آن با بیوچاپگرها ساده نیست. این چالش موفقیت نهایی این دستاورد عرصه فناوری را تا حدی با چالش مواجه می کند.

برای حل این مشکل تلاش شده تا از مواد پلیمری شبه پلاستیکی قابل تخریب در محیط زیست برای شکل دادن به بافت های گوناگون و ژل آبی ساختاربخش غیرسمی استفاده شود. یک ساختار بیرونی هم برای سرپانگهداشتن کل این مجموعه در جریان چاپ اجزای سه بعدی به کار گرفته می شود.

برای حل مشکل محدودیت ابعاد هم محققان مجاری بسیار ریزی را در طراحی های خود گنجانده اند که نقل و انتقال اکسیژن و مواد مغذی را به هر سلولی در ساختار چاپ شده تسهیل می کند. این کار عملا به معنای بازطراحی مویرگ برای اجزای چاپ شده بدن خواهد بود.

محققان برای آزمایش اجزای سه بعدی چاپ شده بدن آزمایشاتی را بر روی حیوانات زنده انجام داده اند. به عنوان مثال گوشهای خارجی چاپ شده انسان در زیر پوست یک موش پیوند زده شد. بعد از دو ماه گوش ها هنوز شکل خود را حفظ کرده و بافت غضروف و عروق خونی شکل گرفته بودند. همچنین بافت های عضلانی چاپ شده به بدن موش ها پیوند زده شده و شرایط خود را حفظ کردند.

از سلول های بنیادی هم برای ایجاد تعدادی استخوان فک و پیوند زدن آنها به موش ها استفاده شد. 5 ماه بعد این ساختار به یک بافت استخوانی دارای عروق مبدل شد. انتظار می رود در آینده از این استخوان های سه بعدی برای بازسازی صورت انسان ها هم استفاده شود. هنوز مشخص نیست چه زمان می توان انتظار داشت از این اجزای بدن چاپ شده برای حل مشکلات انسان ها استفاده کرد.