بافت های چاپ 3بعدی که می توانند در فریزر نگهداری شوند! - وبلاگ ماشین

به گزارش وبلاگ ماشین، پژوهشگران آمریکایی در بررسی تازه خود نشان داده اند که می توان بافت های چاپ سه بعدی را با کمک روش های نگهدارنده سرما، در فریزر ذخیره کرد تا هنگام نیاز مورد استفاده قرار بگیرند.

به گزارش وبلاگ ماشین و به نقل از مدیکال اکسپرس، یکی از موانع اصلی بررسی گسترده و استفاده بالینی از بافت های سه بعدی، ماندگاری کوتاه آنها است که امکان دارد بین چند ساعت تا چند روز باشد. در مورد پیوند عضو، بافت ساخته شده با چاپ سه بعدی باید به سرعت به محل مورد نیاز منتقل شود؛ در غیر این صورت دوام نخواهد داشت.

پژوهشگران بیمارستان زنان و بریگهام(BWH) و مدرسه پزشکی هاروارد(Harvard Medical School)، ترکیب چاپ زیستی سه بعدی با روش های نگهدارنده سرما را به کار گرفتند تا بافت هایی را ایجاد کنند که می توان آنها را در فریزر در دمای منفی 196 درجه سلسیوس نگه داشت و سپس در عرض چند دقیقه، آنها را برای استفاده فوری گرم کرد.

شرایک ژانگ(Shrike Zhang)، مهندس زیست پزشکی بیمارستان زنان و بریگهام و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: در مورد چاپ زیستی معمولی، اساسا هیچ ماندگاری وجود ندارد. اندام تولید شده با این روش، فقط چاپ می شوند و سپس مورد استفاده قرار می گیرند. با روش کرایوبیوپرینتینگ(Cryobioprinting) می توان اندام را چاپ کرد و تا زمان مورد نظر در حالت یخ زده نگه داشت.

استفاده از چاپ زیستی سه بعدی برای ایجاد بافت مصنوعی انسان، برای نخستین بار بیست سال پیش ظاهر شد. در این روش، مانند چاپ سه بعدی معمولی، جوهر لایه به لایه و از طریق یک نازل، روی قالب از پیش مشخص شده قرار می گیرد. در چاپ زیستی، جوهر معمولا از چارچوبی شبیه به ژلاتین تشکیل می شود. کرایوبیوپرینتینگ به همین صورت عمل می کند، با این تفاوت که چاپ مستقیما روی یک صفحه سرد انجام می گیرد که در دمای تا منفی 20 درجه سلسیوس نگهداری می شود. بافت ها پس از چاپ، بلافاصله به شرایط برودتی برای نگهداری بلندمدت منتقل می شوند.

چاپ در دماهای پایین، این مزیت را دارد که به کمک آن می توان شکل های پیچیده تری نسبت به روش های چاپ زیستی سنتی ایجاد کرد. ژانگ ادامه داد: جوهر زیستی در عرض چند میلی ثانیه پس از رسیدن به صفحه سرد، منجمد می شود؛ بنابراین زمانی برای از دست دادن شکل ابتدایی خود ندارد. سپس می توان لایه ها را روی هم قرار داد تا نهایتا یک ساختار سه بعدی مستقل ایجاد شود که می تواند وزن خود را تحمل کند.

استفاده از دماهای برودتی می تواند محدودیت های مربوط به انواع جوهر زیستی را برطرف کند. در روش های چاپ زیستی مرسوم، جوهر زیستی باید چسبناک باشد تا شکل خود را حفظ کند اما در دمای پایین تر، بیشتر سیالات به طور طبیعی چسبناک تر هستند.

سلول ها برای زنده ماندن در دماهای برودتی باید با یک عامل نگهدارنده سرمایی همراه باشند که از شوک اسمزی(osmotic shock) جلوگیری می کند و تشکیل شدن کریستال های یخ را که می تواند به غشای سلولی آنها آسیب برساند، محدود می کند. ژانگ و گروهش، بیشتر تلاش های خود را بر یافتن ترکیبی از عوامل نگهدارنده سرمایی متمرکز کردند که بالاترین قابلیت زنده ماندن سلولی را فراهم می کنند.

آنها نشان دادند که بافت ها می توانند حداقل سه ماه پیش از این که دوباره به زندگی بازگردند، دوام بیاورند. ژانگ گفت: احیای بافت ها بسیار ساده است. این کار مانند احیای هر نوع سلول منجمد شده است. کافی است که سلول ها به یک محیط گرم بازگردانده شوند و سپس، تحت فرآیند فوری گرم کردن قرار بگیرند.

ژانگ و همکارانش برای نشان دادن این که بافت ها می توانند عملکرد اصلی خود را حفظ کنند، مجموعه ای از آزمایش ها را در مورد زنده ماندن سلول انجام دادند که نشان داد سلول ها می توانند به حالت پیش بازگردند.

در آینده، بافت های چاپ زیستی سه بعدی ممکن است به عنوان مدل های واقعی برای آزمایش داروهای تازه یا کمک به بیمارانی که پس از آسیب یا بیماری به بافت های جایگزین نیاز دارند، عمل کنند. توانایی منجمد کردن بافت های چاپ شده زیستی برای مدت زمان طولانی، همکاری بیشتر میان پژوهشگران را برای توسعه این برنامه ها و امکان ذخیره سازی طولانی تر برای استفاده در آزمایش های بالینی ممکن می سازد.

این پژوهش، در مجله Matter به چاپ رسید.