دانشمندان از طریق فناوری سه بعدی یک قلب کوچک واقعی خلق کردند!

یک قلب کوچک واقعی از طریق فناوری پرینت سه بعدی آفریده شد! این اتفاق به جامعه پزشکی نوید داد مشکلات مربوط به یافتن اعضای بدن مختلف برای پیوند به افراد بیمار، در آینده‌ای نه چندان دور برطرف خواهد شد.

دانشمندان برای نخستین مرتبه، با استفاده از بافت‌ها و سلول‌های بدن انسان و از طریق بهره بردن از تکنولوژی پرینت سه بعدی، یک قلب کوچک آفریدند. البته این عضله قدرتمند پمپاژکننده خون، در مقایسه با قلب انسان بسیار کوچکتر بوده و در حد و اندازه قلب یک خرگوش است. همچنین تا فراهم شدن امکان کار کردن آن همانند یک قلب واقعی، زمان قابل توجهی نیاز است. با وجود این محدودیت‌ها، نمی‌توان از عظمت قلب کوچکی که دانشمندان بعد از مدت‌ها تحقیق آفریدند چشم‌پوشی کرد.

نحوه خلق یک قلب کوچک با پرینتر سه بعدی

انتظار می‌رود این دستاورد، به دانشمندان برای پرورش بافت‌ها و اعضای بدن سفارشی‌سازی شده مختص هر فرد، کمک کند! دانشمندان برای پرینت سه بعدی این قلب کوچک نمونه‌ای کوچک از بافت‌ چربی یک بیمار برداشتند. داخل آزمایشگاه، آن‌ها بافت نمونه را به سلول‌های تشکیل‌دهنده آن تفکیک کردند. در واقع محققان توانستند بافت چربی را دقیقا به ساختمانی که سلول‌های بدن بر اساس آن بنا شده‌اند تقسیم کنند. این ساختمان، ماتریکس خارج سلولی (Extracellular Matrix) نام دارد.

با استفاده از مهندسی ژنتیک، آن‌ها برخی از اجزا را دست‌کاری کرده و به وسیله بازطراحی مجدد برخی سلول‌‌ها، آن‌ها را تبدیل به سلول‌های تشکیل‌دهنده قلب کردند! برخی دیگر، تبدیل به سلول‌های سازنده رگ‌ها شدند. محققان در ادامه این سلول‌ها را در قالب جوهر بیولوژیکی داخل یک پرینتر سه بعدی پیشرفته قرار دادند. جوهر بیولوژیکی یا BioInk، موادی ساخته شده از سلول‌های زنده بوده و می‌توان از آن‌ها در چاپگرهای سه بعدی به منظور خلق مدل‌های بافتی پیچیده استفاده کرد. پرینتر قرار بود بر اساس سی تی اسکن تهیه شده از قلب بیمار و همچنین طرح یک هنرمند از ظاهر قلب، یک بافت این چنینی تولید کند. خلق این قلب کوچک به همراه رگ‌های خونی مورد نیاز روی آن تنها سه الی چهار ساعت از چاپگر سه بعدی زمان گرفت. دانشمندان در ادامه به قلب کوچک پرینت شده اکسیژن‌رسانی کرده و مواد مغذی مورد نیاز را به آن رساندند. بعد از گذشت چند روز، سلول‌ها به طور ناگهانی شروع به تپیدن کردند!

بر اساس گفته‌های یکی از اعضای تیم تحقیقاتی، نحوه تپش قلب کوچک طراحی شده، شبیه به قلب یک انسان سالم نبود، چرا که آن‌ها باید به صورت هماهنگ و نه جدا از یکدیگر، می‌تپیدند. برای این که این قلب کوچک بتواند خون را به خوبی در سرتاسر بدن پمپاژ کند، سلول‌ها می‌بایست هماهنگ با یکدیگر کار کنند، در غیر این صورت نیروی کافی به منظور ارسال خون به دورترین قسمت‌های بدن تولید نخواهد شد. بر اساس اعلام تیم تحقیقاتی، آن‌ها مشغول پرورش بافت تازه توسعه یافته و خارج کردن آن از حالت نارس هستند.

در حال حاضر، در صورت نیاز یک بیمار به یک عضو خاص، باید فردی اهداکننده پیدا شود. اگر موضوع پیوند قلب باشد، شاید تا زمان یافت شدن یک بیمار مرگ مغری که خانواده وی مخالفتی با پیوند اعضایش ندارند، بیمار جانش را از دست بدهد. مشکل مهم دیگر، بعد از یافتن عضو مورد نظر برای پیوند شروع می‌شود؛ سیستم دفاعی بدن انسان در بیشتر مواقع بافت‌های خارجی پیوند خورده را یک جسم خارجی تصور کرده و آن را پس می‌زند.

اما دستاورد جدید دانشمندان، روشی نوین برای کشت و پروش اعضای بدن مختلف، مخصوص هر فرد، به جامعه پزشکی تقدیم کرده است. به این ترتیب دیگر نیازی به یافتن فرد اهداکننده نبوده و از آنجایی که بافت، از سلول‌های بدن همان بیمار پرورش یافته است، مشکل پس زدن آن توسط سیستم ایمنی بروز نخواهد کرد.