يمنع الابتكار التكنولوجي الانكماش النموذجي للأنسجة المطبوعة في الفترة التي تسبق عملية الزرع
قام الباحثون في التخنيون بتطوير تقنية لزراعة الأنسجة للزراعة باستخدام طباعة المحاليل. الأبحاث التينشرت في مجلة العلوم المتقدمة ترأسها البروفيسور شولاميت ليفينبيرج وطالب الدكتوراه ماجد مشهور من كلية الهندسة الطبية الحيوية مع البروفيسور هاتزالات بيانكو فيلد وطالب الدكتوراه نوي تشين من كلية الهندسة الكيميائية في جامعة وولفسون والبرنامج المشترك بين الوحدات لعلوم النانو وتكنولوجيا النانو.
تعد طباعة الأنسجة أسلوبًا مبتكرًا لإنشاء أنسجة للزراعة. في هذا النهج، والذي يسمى أيضًا بالطباعة الحيوية، يتم دمج الخلايا الحية في الحبر البيولوجي وطباعتها طبقة فوق طبقة. تخضع الأنسجة المطبوعة للنمو لعدة أيام وأسابيع حتى تصبح جاهزة للزرع.
ووفقا للبروفيسور ليفينبيرج، "تعمل العديد من المجموعات البحثية حول العالم على طباعة الأنسجة، لكن معظمها يركز على مرحلة الطباعة والمنتج الأولي - الأنسجة المطبوعة. ومن الواضح لنا اليوم أنه لا يقل أهمية مرحلة نمو الأنسجةأي الفترة بين الطباعة والزرع في العضو المستهدف. هذه فترة معقدة تنقسم فيها الخلايا المطبوعة، وتفرز المادة بين الخلايا الضرورية لوجود الأنسجة، وتربط الروابط الأساسية بينها وتشكل الأنسجة. إحدى المشاكل هي أنه في هذه العملية المعقدة تميل الأنسجة إلى التشويه والتقلص بطريقة لا يمكن السيطرة عليها.
لذلك، ركز باحثو التخنيون على الحد من الانكماش غير المتساوي للأنسجة المطبوعة في الأسابيع التالية للطباعة. ويكمن الحل في تغيير الوسط الذي تتم فيه طباعة الأنسجة ونموها. يعتمد المفهوم الجديد، الطباعة والنمو، على وسيلة أصلية طورها الباحثون - وهي عبارة عن ميكروجيل مبتكر يستخدم كمادة داعمة في هذه العملية. وبالفعل فإن الوسط الجديد يحافظ على حجم الأنسجة بعد الطباعة ويمنعها من الانكماش وفقدان الشكل. تسمح هذه العملية إنتاج موثوق وخاضع للرقابة للأنسجة الوظيفية بالحجم والشكل المطلوب. وبما أن المادة المذكورة شفافة، فإنها تسمح بمراقبة تطور الأنسجة من خلال التصوير.
ويأمل باحثو التخنيون أن تؤدي الطريقة الجديدة إلى تطوير تقنيات جديدة لزراعة الأنسجة، وتطوير أدوية جديدة، بالإضافة إلى طرق جديدة في إنتاج اللحوم المستنبتة. المكون الرئيسي لـ CarGrow هو الكاراجينان (κ- الكاراجينان)، وهي مادة يتم إنتاجها من الطحالب الحمراء وتمت الموافقة عليها بالفعل كمضافات غذائية من قبل إدارة الغذاء والدواء.
منذ حوالي عام نشر البروفيسور ليفينبيرج فيالمواد المتقدمة طفرة في مجال الطباعة الحيوية. وفي نفس الدراسة، تمكنت من إنشاء نسيج "شماعة" مطبوع يعتمد على الكولاجين والخلايا الحية يحتوي على أوعية دموية رئيسية وأوعية دموية صغيرة تغذي الأنسجة وتسمح بالاتصال بالشريان بعد عملية الزرع. وقد سمح ذلك بتدفق الدم بشكل فوري إلى الأنسجة المهندسة مباشرة بعد عملية الزرع، مما يسرع ويحسن امتصاص الأنسجة في الجسم.
تم دعم البحث بمنحة من ERC من الاتحاد الأوروبي.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
