نجح العلماء في طباعة العضلات والأنسجة البشرية بتقنية ثلاثية الأبعاد

عقد من الزمن في طور الإعداد، النتائج التي توصل إليها فريق بقيادة البروفيسور أنتوني أتالا تم نشرها اليوم في التكنولوجيا الحيوية الطبيعية, وتمثل خطوة مذهلة إلى الأمام في فكرة "التوصيل والتشغيل" للإنسان. وفقًا لفريق ويك فورست، تعمل الطابعة الحيوية بنفس الطريقة التي تعمل بها الطابعة ثلاثية الأبعاد "التقليدية"، حيث تستخدم تقنيات التصنيع المضافة من أجل إضافة المواد طبقة بعد طبقة، مما يؤدي في النهاية إلى إنشاء مجمع بناء. ولكن على عكس معظم الطابعات ثلاثية الأبعاد التي تستخدم البلاستيك والراتنجات والمعادن (وأحيانًا حتى السيراميك)، تستخدم هذه الطابعات الحيوية مواد مختلفة تمامًا.

تعمل الطابعات الحيوية بنفس الطريقة التي تعمل بها الطابعات ثلاثية الأبعاد التقليدية، وذلك باستخدام التصنيع الإضافي لبناء هياكل معقدة طبقة بعد طبقة. بدلاً من استخدام البلاستيك والراتنجات والمعادن، تستخدم الطابعات الحيوية مواد حيوية خاصة تقترب بشكل وثيق من الأنسجة الحية الوظيفية.

بمجرد إجراء مزيد من الاختبارات على نظام طباعة الأنسجة والأعضاء المتكامل (ITOP)، وإثبات أنه آمن للاستخدام على البشر، يمكننا قريبًا طباعة أجزاء الجسم البديلة للمرضى.

وقال أتالا لموقع Gizmodo: “لا يمكن للخلايا أن تبقى على قيد الحياة دون وجود أوعية دموية أصغر من 200 ميكرون [0.07 بوصة]، وهي صغيرة للغاية”. "هذه هي المسافة القصوى. وهذا لا يقتصر على الطباعة فحسب، بل هذه هي الطبيعة.»

لكن ITOP يعالج هذه المشكلة عن طريق استخدام مواد بوليمرية من أجل خلق شكل البنية، ومن ثم يقوم هلام ذو أساس مائي بإرسال الخلايا إلى المكان الصحيح داخل هذه البنية. يتم إنشاء هيكل خارجي مؤقتًا لمساعدة الخلايا في الحفاظ على شكلها أثناء عملية الطباعة يضع الباحثون أيضًا قنوات صغيرة مباشرة في التصميم الذي يسمح بتوصيل العناصر الغذائية والأكسجين إلى الجسم الخلايا. وأوضح أتالا: "لقد قمنا بشكل أساسي بإعادة إنشاء الشعيرات الدموية، وإنشاء قنوات صغيرة تعمل بمثابة سرير شعري".

من مظهر الأشياء، يبدو أن أتالا وفريقه يسيرون بشكل جيد - تبدو الأنسجة ذات حجم صحيح، الشكل، والقوة المناسبة للاستخدام الفعلي في الأجسام البشرية، لكنها لا تزال تخضع لمزيد من الاختبارات أمان اضافي. والأمر الأكثر إثارة هو أنهم يبحثون في تطبيقات أخرى لـ ITOP أيضًا.

"يتم توجيه التطوير المستقبلي لطابعة الأنسجة والأعضاء المتكاملة نحو إنتاج الأنسجة للتطبيقات البشرية، ولبناء أنسجة أكثر تعقيدًا وأعضاء صلبة أخبر كوارتز. "عند طباعة الأنسجة والأعضاء البشرية، نحتاج بالطبع إلى التأكد من بقاء الخلايا على قيد الحياة، وأن الوظيفة هي الاختبار النهائي. يشير بحثنا إلى جدوى طباعة العظام والعضلات والغضاريف للمرضى. وسوف نستخدم استراتيجيات مماثلة لطباعة الأعضاء الصلبة.

وبينما يقول أتالا إنه "سيستغرق الأمر بعض الوقت" قبل أن نطلق على هذا إنجازًا كبيرًا، فقد يكون هذا هو التقليل من شأن العقد.

توصيات المحررين

• كعكة الجبن المطبوعة ثلاثية الأبعاد؟ داخل مهمة الطهي لصنع نسخة طبق الأصل من طعام Star Trek
• تقوم ناسا باختبار طابعة ثلاثية الأبعاد تستخدم غبار القمر للطباعة في الفضاء
• يمكن للحبر الخزفي أن يسمح للأطباء بطباعة العظام بشكل ثلاثي الأبعاد مباشرة في جسم المريض
• يكشف العرض الترويجي للعبة Super Mario 3D World + Bowser's Fury عن وضع لعب جديد ومثير
• تقوم الطابعة ثلاثية الأبعاد الجديدة بتصنيع الأجزاء عن طريق إرسال جزيئات التيتانيوم بسرعة تفوق سرعة الصوت

ترقية نمط حياتكتساعد الاتجاهات الرقمية القراء على متابعة عالم التكنولوجيا سريع الخطى من خلال أحدث الأخبار ومراجعات المنتجات الممتعة والمقالات الافتتاحية الثاقبة ونظرات خاطفة فريدة من نوعها.