علماء ألمان ينجحون في ابتكار أوعية دموية مصنعة من قبل "طابعة 3D"

تواجه
صناعة الأجهزة الاصطناعية في المختبر حتى الآن عقبة كيفية صناعة أوعية
دموية رقيقة جدا تسمح بعملية ضخ الدماء، ولكن يبدو أن فريق معهد فراونهوفر
في ألمانيا قد توصل إلى حل باستخدام طابعة 3D.

وقد كشف النقاب عن نتائج عملهم جزئيا وبشكل أولي للغاية في 13 سبتمبر،
وستعرض هذه النتائج في هانوفر في أكتوبر القادم في معرض BIOTECHNICA.

الـ"bioprinting" تقنية واعدة:
ويستخدم
الـ bioprinting الذي يطبقة الباحثون الألمان طابعة 3D التي من شأنها أن
تعيد بناء كائن بيولوجي عن طريق إعادة خلق طبقة بعد طبقة باستخدام برمجة
الكمبيوتر.

وتحمل هذه التكنولوجيا التي لا تزال في مهدها الأمل في
الغد لإصلاح الأجهزة التالفة أو الجلد، أو حتى قد تكون بديلا لعمليات الزرع
التقليدية.

من المعروف أن باحثين أمريكين، على سبيل المثال، قد نجحوا في صناعة جلد
بواسطة تقننية الـ bioprinting للمساعدة في شفاء ظهر فأر محترق.

لكن في حالة وجود عضو مصنوع بالكامل في المختبر، يجب أيضا توفير إنتاج
الأوعية الدموية الاصطناعية ليتغذى بشكل صحيح داخل الكائن الحي المضيف، غير
أن "طباعة" شيء معقد مثل الشريان أو الوريد الصغيرة يعتبر أكثر تعقيدا
بكثير.. ومن هنا كانت الحاجة لتطوير تقنية bioprinting.

الـ bioprinting جنبا إلى جنب مع البلمرة الضوئية:
يقول
الباحثون: "عادة بالنسبة للـ bioprinting "الكلاسيكية"، تستخدم الأشعة فوق
البنفسجية لربط طبقات الأنسجة المختلفة كيميائيا، ولكن ذلك غير دقيق جدا
بالنسبة لوعاء صغير (والذي يشمل أيضا عدة طبقات).

ويضيف الفريق: "لتحقيق درجة كافية من الدقة، اعتمدنا على تكنولوجيا
البلمرة ضوئية المنشأ، وقد استخدمنا الـ photoinitiator، الذي يضاء بواسطة
الليزر، والذي سوف يشرع في بلمرة المواد (تكنولوجيا استيعاب اثنين من
الفوتون)، حيث تكون طيعة ولينة للغاية .

ويقول الباحثون بمعهد فراونهوفر: "لذلك قمنا بدمج تقنية البلمرة الضوئية
مع الطباعة 3D حيث يتم تسليط أشعة ليزر مكثفة للغاية علي "خراطيش" الطابعة
من أجل تحفيز بلمرة مصفوفة أنسجة الأوعية الاصطناعية.. يحتوي "حبر"
الطابعة على المشغل الضوئي photoinitiator، هذه المصفوفة تصبح قوية ولينة
بشكل لا يصدق".
النتيجة: تمكن الباحثون من إنشاء أوعية دموية اصطناعية بفضل دقة الـ bioprinting الغير مسبوقة.

لتجنب الرفض المحتمل في عملية الزرع، أدرج العلماء في مصفوفة الأنسجة
جزيئات حيوية معدلة من المضيف، وعند تكون الوعاء، تتم تغطية جداره بجزيئات
حيوية غير قابلة للتخثر (التجلط) لمنع التصاق مكونات الدم به.

وقد نجح هؤلاء الباحثون في مجال تصنيع أوعية دموية عملية من الناحية
النظرية ومتوافقة مع الجسم البشري، مع العلم أن الأمر لايزال بالطبع متعلق
بنتائج بحث أولية وغير قابلة للتطبيق مباشرة.

فرص لمستقبل الطب:
يقول الباحثون:
"نحن لا نزال في فجر هذه التكنولوجيا الجديدة، في البداية، يمكن استخدامها
لصنع أوعية دموية مستخدمة لاختبار العقاقير بدلا من الحيوانات".

ويشير الباحثون إلي أن هذه الأجهزة الوعائية التي ربما يمكن زرعها يوما
لدي البشر.. على الأقل إذا كان استخدام الخلايا الجذعية المحفزة ليست كافية
لتلبية احتياجات الزراعة.