رگ‌های خونی را پرینت بگیرید!

محققان مؤسسه «فرانهوفر» در تلاش برای توسعه حوزه کشت بافت و اندام در آزمایشگاه، به اجرای شیوه‌ها و مواد جدید برای ساخت رگهای خونی مصنوعی در پروژه بیو رپ (BioRap) پراخته‌اند که می‌تواند مواد مغذی لازم را برای بافت‌های مصنوعی و حتی اندام‌های پیچیده‌تر در آینده تامین کند

این نتایج در نمایشگاه «بیوتکنیکا» به نمایش درخواهد آمد که قرار است از 11-13 اکتبر (19-21مهر) در هانوور آلمان بازگشایی شود.

هدف مهندسی بافت، ساخت اندام در آزمایشگاه برای ایجاد فرصتهای جدید در این حوزه است. متاسفانه این محققان هنوز نتوانسته‌اند نیاز غذایی بافتهای مصنوعی را تامین کنند؛ چراکه از سیستم عروقی لازم برخوردار نیستند.

دانشمندان فرانهوفر قصد دارند با ترکیب دو شیوه متفاوت فناوری پرینت سه‌بعدی که در نمونه‌سازی سریع ایجاد شده و شیوه بسپارش چندفوتونی تولید شده در علم پلیمر، فناوری ساخت رگهای خونی مصنوعی را به نسلی از ساختارهای مواد زیستی منتقل کنند.

یک پرینتر جوهرافشان سه‌بعدی می‌تواند به سرعت جامدات سه‌بعدی را از طیف وسیعی تولید کند. این دستگاه، مواد را در لایه‌هایی از شکلهای کامل درآورده که این لایه‌ها از طریق تابش‌های ماورای بنفش بطور شیمیایی خم می‌شوند.

تا این جای کار، ریزساختارها ساخته شده‌اند، اما فناوری پرینت سه‌بعدی هنوز راه بسیاری تا ساختارهای ریز عروق مویرگی در پیش دارد. از این رو این محققان اقدام به ترکیب این فناوری با دو بسپارش دوفوتونی کردند. تابشهای لیزری کوتاه و قوی با این مواد برخورد داده و مولکولها در یک نقطه متمرکز بسیار کوچک تحریک شدند تا اتصال عرضی مولکولی اتفاق بیفتد.

این ماده در اثر ویژگی‌های مولکولهای پیشرو به حالت جامد الاستیکی درآمده که در این حالت، ساختارهای الاستیکی مطابق برنامه ساخت سه‌بعدی ساخته شده‌اند.

همچنین برای دستیابی به جامدات الاستیکی سه‌بعدی، نیازبه وجود جوهر خاص نیز وجود دارد، چرا که خود فناوری پرینت از ویژگی‌های خاص خود برخوردار است.

رگهای خونی آینده باید منعطف و الاستیک بوده و با بافت طبیعی تعامل برقرار کند. ازاین رو لوله‌های مصنوعی بطور زیستی عامل‌دار شده تا سلولهای بدن بتوانند در آنها زندگی کنند. دانشمندان به ادغام مولکولهای زیستی مانند هپارین و پپتیدها در درون دیواره‌ها پرداختند. آنها همچنین از مواد هیبریدی حاوی مخلوطی از پلیمرهای مصنوعی و مولکولهای زیستی به عنوان جوهر استفاده کردند.

گام بعدی این پژوهش آن بود که سلولهای اندوتلیال، سازنده داخلی‌ترین لایه دیواره هر رگ در بدن بتواند خود را در سیستم لوله‌ها متصل کند.

شبیه‌سازی مجازی این کار به همان اندازه مواد و شیوه‌های تولید جدید در موفقیت پروژه مهم بوده است. اگرچه این دانشمندان تنها تاکنون توانسته‌اند پایه‌ای برای اجرای سریع نمونه‌سازی  زیست‌مواد الاستیک و آلی ایجاد کنند.

از این فناوری همچنین می‌توان در ساخت اندام کامل مبتنی بر یک سیستم گردش خون با رگهای خونی ساخته شده از این روش، برای تامین مواد غذایی آنها استفاده کرد.

این فناوری فعلا در مرحله آزمایشی قرار داشته و قرار است بر روی حیوانات آزمایش شود.

 (ایسنا)