ساخت رگهای خونی مصنوعی با استفاده از قند

به گزارش خبرگزاری مهر،‌ دانشمندان مدتها است که در حال آزمایش چاپ سه بعدی سلول ها و رگهای خونی و تولید ساختار بافت به صورت لایه لایه با استفاده از سلول های مصنوعی هستند.

اما سلول های مهندسی شده مصنوعی اغلب پیش از شکل گیری بافت می میرند. این فناوری که در آن یک چاپگر سه بعدی از قند به عنوان ماده سازنده استفاده می کند، می تواند روزی برای پیوند اعضای بدن مورد استفاده قرار گیرد.

نتایج این تحقیقات درنشریه نیچر متریال منتشر شده است.

محققان این پروژه می گویند چالش بزرگ در شناخت چگونگی رشد بافت های مصنوعی بزرگ این است که چگونه تمامی سلول ها را در بافتهای مهندسی شده زنده نگه داریم چرا که وقتی تعداد زیادی از سلولها کنار هم قرار داده می شوند، مانع از غذا و اکسیژن رسانی به سلول های همسایه شده و سرانجام سلول ها می میرند.

در این بین، این رگهای خونی هستند که می توانند با غذارسانی به سلولها، مانع از مرگ آنها شده و این مشکل را حل کنند.

از این رو یک گروه از دانشمندان دانشگاه پنسیلوانیا و دانشگاه فناوری ماساچوست (MIT) تصمیم گرفتند یک سیستم عروقی مصنوعی بسازند که می تواند همین نقش را در بافت های مصنوعی ایفا کند.

ساخت سیستم عروق مصنوعی

در این شیوه ساختاری ساخته می شود که رگهای خونی مصنوعی بعدی در آن قرار می گیرند.

جردن میلر سرپرست این محققان و همکارانش در (MIT) می گویند این شیوه مشابه شکل گیری یک گلدان مومی است که اطراف آن با فلز مذاب پوشانده شده و سپس این موم نیز ذوب می شود. اما در اینجا به جای موم از قند استفاده شده است.

تا کنون ساخت عضوهایی با اندازه مناسب که از عملکرد مطلوب برخوردار باشند دشوار بوده است و اگر هر بافتی ضخیم تر از یک میلی متر ایجاد می شد محققان نمی توانستند بدون قرار دادن رگهای خونی مهندسی شده به بافت، آن را حفظ کنند.

آنها می گویند: ما شبکه ای از فضاها را ایجاد کردیم که امیدواریم رگها در آن رشد کنند از این رو می توانند در واقع کانال های بافت باشند. ما این رگها را بدون قند به صورت سه بعدی چاپ کردیم.

قند یک ماده مناسب است که می تواند در حضور بافت زنده حل شود.

به گفته این دانشمندان سپس اطراف این شبکه را با سلول هایی احاطه کردیم که می خواستیم وقتی بافت ایمپلنت شد، سلول های خونی، آنها را تغذیه کنند. زمانی که این ساختار رگی و بافت ایجاد شد قند را با استفاده از آب حل کردیم.

اگرچه محققان هیچ ایمپلنتی انجام ندادند اما می گویند می خواستند نشان دهند که ساخت بافت های دارای ضخامت که شبکه ای از لوله ها( عروق) آنها را تغذیه می کنند امکان پذیر است. به گفته آنها چنین ساختاری زمینه ساز ساخت یک عضو کامل در آینده است.

در این آزمایش آنها تلاش کردند یک کبد بسازند از این رو اطراف این ساختار را با سلول های کبدی احاطه کردند اما می توان از این شیوه برای هر بافت دیگری استفاده کرد.