بدأت أمريكا بطباعة الأوعية الدموية باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد

إن زراعة أنسجة بشرية جديدة في بيئة مختبرية أمرٌ بالغ الصعوبة، لما يتطلبه من جهدٍ ودقةٍ بالغتين. فبالإضافة إلى إعادة بناء الهياكل الطبيعية، يجب تزويد كل نسيج أو عضو بشبكةٍ وعائيةٍ اصطناعية، وهو أمرٌ بالغ الصعوبة. وإلا، فلن يتمكن النسيج الجديد من الحصول على التغذية والأكسجين.

طوّر متخصصون من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو طريقة فريدة للطباعة ثلاثية الأبعاد لشبكات الشعيرات الدموية والأوعية الدموية الدقيقة. تُشكّل جدران الأوعية الدموية بسُمك يصل إلى 600 ميكرون.

تُسمى التقنية الجديدة "الطباعة البيولوجية البصرية المجهرية المستمرة". وستُستخدم لإعادة إنشاء الشبكة الوعائية للأعضاء أو الأنسجة المزروعة اصطناعيًا ذات البنى المختلفة.

جوهر الطريقة الجديدة هو كما يلي: يتم غمر خلايا من الصنف المطلوب في هيدروجيل خاص، وبعد ذلك، بمساعدة الأشعة فوق البنفسجية والتعرض لدرجة الحرارة، يتم ضغط هذه الكتلة، للحصول على الإصدار المطلوب من الهيكل ثلاثي الأبعاد.

طوال العملية، تظل الخلايا حية وقادرة على القيام بوظائفها: ثم تتطور وتملأ الإطار ثلاثي الأبعاد.

خلال تجارب أُجريت على القوارض، زرع العلماء أوعية دموية مُصنّعة صناعيًا في فئران التجارب. وفي الوقت نفسه، ظهرت نتائج مذهلة: ترسخت الأوعية الدموية الجديدة تمامًا بعد 14 يومًا، والتأم سطح الجرح أسرع بكثير من المعتاد.

أُجري البحث تحت إشراف الدكتور شاوشن تشين، مهندس النانو. وحسب قوله، أتاحت هذه التجربة حل العديد من مشكلات التكنولوجيا الحيوية للأوعية الدموية. وأصبح من الواضح الآن كيفية إعادة بناء أعضاء وأنسجة كاملة تتمتع بنظام شبكة وعائية وظيفية بالكامل. كما تم توضيح مسألة إدخال الأوعية الدموية في أجزاء الجسم المختلفة.

علق البروفيسور تشين على هذا الاكتشاف في مؤتمر صحفي بالجامعة قائلاً: "الغالبية العظمى من أعضاء وأنسجة جسم الإنسان مشبعة بالأوعية الدموية، وهذا ضروري لوظائف العضو الطبيعية وحياته. لطالما اعتُبرت الأوعية الدموية أكثر الأعضاء عرضة للخطر في ممارسات التكنولوجيا الحيوية وزراعة الأعضاء. ولذلك، لم تُستكمل العديد من الاكتشافات العلمية، وكان العلماء يضيعون الوقت فحسب. أما الآن، فإن الطباعة ثلاثية الأبعاد لشبكة الأوعية الدموية التي أنشأناها ستحل المشكلة التي برزت سابقًا بشكل كامل".

تجدر الإشارة إلى أن الدكتور تشين ترأس مختبر المواد النانوية الحيوية والطباعة البيولوجية وتكنولوجيا الأنسجة الحيوية في جامعة كاليفورنيا، سان دييغو، لسنوات عديدة. وقد سعى لسنوات عديدة لإعادة إنتاج أعضاء مليئة بالأوعية الدموية.

يواصل العلماء بقيادة البروفيسور أبحاثهم اليوم. ويتعين عليهم الآن تحسين وظائف النقل في الأوعية الدموية المُصنّعة صناعيًا. كما يعمل المتخصصون على ابتكار جديد، وهو إنتاج شبكة وعائية من الخلايا الجذعية للمريض.

[ 1 ]، [ 2 ]