تطوير التخنيون سيسمح بتكوين خلايا وأنسجة عميقة في الجسم بطريقة غير جراحية بمساعدة الموجات فوق الصوتية

تتجلى قابلية تطبيق التكنولوجيا الجديدة في سياقات زرع الخلايا المحلية، ونقل الأدوية للإطلاق المحلي الخاضع للرقابة مع مرور الوقت، والطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد. يمكن تعديل الخواص الميكانيكية للسقالات وفقًا للنسيج المستهدف ومعدل إطلاق الدواء المطلوب

جريدة طرق صغيرة يقدم اختراقًا في توصيل الأدوية وزراعة الأنسجة بمساعدة الموجات فوق الصوتية - وهو تطور قام به باحثون من كلية الهندسة الطبية الحيوية في التخنيون. قامت مجموعة بحث البروفيسور شولاميت ليفينبيرج، بقيادة طالب ما بعد الدكتوراه ليئور ديبي وطالب الدكتوراه ماجد مشهور، بتطوير طريقة مبتكرة للطباعة الحيوية للخلايا والأنسجة الحية في أعماق الجسم بطريقة غير جراحية عن طريق امتصاص الموجات الصوتية خارج المريض . تعتمد هذه التقنية على مواد سائلة حساسة للصوت (مواد حساسة للصوت) تتصلب بسرعة تحت تأثير الموجات فوق الصوتية القادمة من مصدر خارجي. لا تتطلب هذه العملية تعرضًا غزويًا للأنسجة المعالجة أو تشعيعًا أو أي إجراءات ضارة أخرى.

تتجلى قابلية تطبيق التكنولوجيا الجديدة في سياقات زرع الخلايا المحلية، ونقل الأدوية للإطلاق المحلي الخاضع للرقابة مع مرور الوقت، والطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد. يمكن تعديل الخواص الميكانيكية للسقالات وفقًا للنسيج المستهدف ومعدل إطلاق الدواء المطلوب.

وفي مجال هندسة الأنسجة، والذي يهدف إلى إنتاج أنسجة وظيفية للزراعة بغرض استعادة الأنسجة والأعضاء المختلة، فقد تطور في السنوات الأخيرة نهج آخر يتمثل في بناء الأنسجة المهندسة مباشرة في جسم المريض باستخدام طرق الطباعة المختلفة. تتطلب الطباعة المباشرة للأنسجة المبنية من الخلايا الحية والسقالات الداعمة إجراءً جراحيًا يتضمن تعرضًا كبيرًا للموقع المعالج ويحمل مخاطر تطور المضاعفات والإصابات والالتهابات المحيطية. في الطريقة المبتكرة التي تم تطويرها في التخنيون، يتم نقل الخلايا أو الأدوية في حبر بيولوجي سائل مباشرة إلى المنطقة المعالجة في عمق الجسم عن طريق الحقن المباشر أو القسطرة. تتم بعد ذلك طباعة الأنسجة المهندسة باستخدام موجات صوتية تنتقل من محول طاقة بالموجات فوق الصوتية خارج المريض. وبهذه الطريقة، يمكن بناء الأنسجة المهندسة في عمق الجسم دون تعريض الموقع المعالج.

في عمل نشر بعد مراجعة النظراء في المجلة العلمية طرق صغيرة قدم الباحثون العديد من الابتكارات. أولاً، تمكن الفريق لأول مرة من إثبات بناء الأنسجة بخلايا حية وظيفية مثل خلايا القلب، عن طريق النقع الخارجي للموجات الصوتية. استمرت الخلايا في العمل والنبض بعد العملية. وبالإضافة إلى ذلك، شكلت الخلايا البطانية شبكات الأوعية الدموية وكانت حية ووظيفية لمدة أسبوع على الأقل بعد الطباعة. ثانياً، أظهر الباحثون إمكانية تحميل الحبر الحيوي الحساس للصوت بأدوية مضادة للسرطان من أجل إطلاقه بشكل متحكم فيه ومتأخر مع مرور الوقت. بهذه الطريقة، يمكن إجراء علاج موضعي طويل الأمد لتقليل التأثيرات غير المرغوب فيها في المناطق الصحية.

ثالثًا، أظهر الباحثون أنه من الممكن التحكم في الخواص الميكانيكية للسقالة المطبوعة عن طريق تغيير ملف امتصاص الموجات الصوتية (المدة والشدة) بحيث تتطابق على النحو الأمثل مع الأنسجة المستهدفة التي تتم معالجتها أو للتحكم في معدل إطلاق الدواء المطلوب. .

يعد إثبات الجدوى في هذه الدراسة أساسًا لمزيد من البحث لمجموعة متنوعة من التطبيقات الطبية الحيوية ويفتح نافذة على الأساليب العلاجية المبتكرة في هندسة الأنسجة والإفراج المتحكم فيه عن الأدوية والطباعة الحيوية.

للمقال في الطرق الصغيرة

المزيد عن هذا الموضوع على موقع العلوم