یک پیشرفت جدید در 3D Bioprinting، تولد اولین قلب چاپ 3D

اخیرا محققان دانشگاه تل آویو در اسرائیل از بافت انسانی برای ایجاد اولین قلم چاپ شده در جهان استفاده کرده اند و امید تازه ای به بیماران مبتلا به نارسایی قلبی پیشرفته که نیاز به تغییر قلب برای ادامه زندگی خود دارند.

از زمان اولین عمل جراحی پیوند کلیه و قلب در دهه 1960، تکنولوژی بالینی پیوند عضو روز به روز بهبود یافته و میزان موفقیت جراحی افزایش یافته است. با این حال، در بسیاری از کشورها، تعداد پیشخدمت های ارگان و اهدا کنندگان به طور گسترده ای متفاوت است. حتی اگر شما به اندازه کافی خوش شانس باشید که منتظر ارگان راست و پیوند موفق باشید، رد پیگیری بعد از عمل هنوز برای زندگی بیمار تهدید خواهد شد. در طول سالها، "تکثیر" کامل ارگان ها به رویای حرفه پزشکی تبدیل شده است.

در سال 2010، اولین پرینتر بیوفیلم در جهان، سلولهای بنیادی کشت شده را برای ایجاد اولین عروق خونی مورد استفاده قرار داد، و چاپ سه بعدی از اندامهای انسان امکان پذیر بود. در سال 2013، یک متخصص قلب، اولین قلب چاپ شده با 3D را تکمیل کرد، که نه تنها قلب بیمار را به نظر میرساند، بلکه ضربات را نیز به نمایش میگذارد. با این حال، این "قلب" ساخته شده از پلاستیک تنها می تواند مورد استفاده قرار گیرد برای مطالعه روش های جراحی. در عوض، این فقط "مدل قلب" است.

قلب 3D تازه چاپ شده نه تنها سلول ها، بطن ها و دهلیز، بلکه رگهای خونی را نیز از بین می برد. "جوهر" مورد استفاده در این چاپ از بافت چربی استخراج شده از بیمار گرفته شده است. در میان آنها، سلول های جدا شده سلول های بنیادی پلوروپتوت را ویرایش می کنند و سپس به قلب های قلبی تبدیل می شوند که قلب و سلول های اندوتلیال را تشکیل می دهند. جزء غیر سلولی جدا شده به "ژل شخصی" تبدیل می شود که به عنوان "سیمان" عمل می کند که خانه را ایجاد می کند، محل سکونت سلول را اصلاح می کند و به عنوان یک ماتریس خارج سلولی برای رشد این "آجر های کوچک" عمل می کند. برقراری اتصال و در نهایت سازماندهی مجدد از آنجا که مواد خام چاپ شده از بیمار به خود می گیرد، نیازی به نگرانی در مورد وقوع رد وجود ندارد.

با این حال، این قلب 3D در حال حاضر تنها یک تابع انقباض است، و محققان نیاز به فرهنگ بیشتر، "آموزش" سلول های قلب برای همکاری برای رسیدن به عملکرد پمپاژ، و سپس انجام آزمایش های پیوند حیوانات. این فاصله واقعا برای پیوند قلب انسان کاربرد دارد و کار بیشتری باید انجام شود. قلب علاوه بر كارديوميوسیت ها و رگ های خونی نيز شامل فيبروبلاست ها، سلول های عصبی، چربی و غيره می شود. چگونگی همكاری محيط رشد سلول های مختلف باقی می ماند. علاوه بر این، با توجه به قطعنامه محدودی از تکنولوژی اسکن قلب و چاپگرها، در حال حاضر امکان چاپ تمام رگ های خونی در قلب وجود ندارد.

پیوند اعضا شامل نه تنها قلب بلکه کبد و کلیه است. محققان تلاش کردند تا "سنگین ترین استخوان ها" را در چاپ ارگان ها بشکند.

از مدل های پزشکی مورد استفاده در تجزیه و تحلیل قبل از عمل به استخوان های آلی تیتانیوم که در بدن انسان اعمال شده اند، از سازمان های ساده تا اندام های پیچیده عملکردی، محققان همچنان به پیشرفت های جدید در زمینه چاپ بر روی کاغذ می پردازند و امید تازه ای به بیماران می رسانند.