العالم زاحف ولكن لا يصدق من أجزاء الجسم 3D المطبوعة

تتمثل إحدى الآمال الكبيرة في الطباعة ثلاثية الأبعاد في أنه - بالإضافة إلى طباعة رؤوس Yoda أو وجبة خفيفة بعد الظهر - سنكون قادرين على إعادة تكوين الأعضاء والأطراف والأجزاء البشرية الحيوية الأخرى المفقودة بسبب المرض أو الحوادث.

صنعت الأطراف الاصطناعية المطبوعة ثلاثية الأبعاد للعديد من القصص التي تبعث على ارتفاعات القلب حول العودة أو إنشاء وظيفة للمرضى. لكن إتاحة الطباعة ثلاثية الأبعاد وانفتاحها جعلا من الممكن تحقيق تقدم لكثير من الناس بتكلفة قليلة.

غير أن الطباعة ثلاثية الأبعاد مسألة مختلفة. إنه احتمال غريب لكن سحري أن نتمكن في يوم ما من طباعة القلوب البديلة والأعضاء الحيوية الأخرى. على الرغم من أن هذا الواقع بعيد ، إلا أنه لم يعد بعيدًا عن الخيال العلمي. هناك تقدم علمي حقيقي يتم إحرازه من خلال الأجهزة التي تعمل على طباعة العظام والجلد والغضاريف والخلايا العصبية وحتى الأعضاء بأكملها.

هذه المشاريع ومبدعوها ينتقدون في بعض الأحيان بسبب طبيعتهم الشبيهة بفرانكشتاين ، ولكن القدرة على إنجاب أجزاء الجسم الواهبة للحياة من خلال التكنولوجيا هي حلم أكثر من كابوس. تحقق من عرض الشرائح لبعض التطورات الحديثة.

• 1 خلايا عصبية

  أحد التحديات الرئيسية للطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد هو حساسية الخلايا العصبية وتعقدها. بدأ مختبر الطب النانوي الموجود في جامعة ميشيغان التكنولوجية ومعمل الإلكترونيات النانوية صغيرًا في العمل على تجديد الأعصاب. يبحث الفريق حاليًا ما إذا كانت البلورات النانوية السليلوزية تصنع حبرًا حيويًا عمليًا.

• 2 الغدة الدرقية

  طور العلماء في شركة 3D Bioprinting Solutions في روسيا 3D غدة درقية بأكملها يزرعونها في فأر للاختبار. تم إنشاء الغدة الدرقية من الخلايا الجذعية التي جاءت من الخلايا الدهنية التي تم خلطها بعد ذلك مع هيدروجيل. قدم الباحثون النتائج التي توصلوا إليها في المؤتمر الدولي للطباعة الحيوية في سنغافورة هذا الشهر.

• 3 القلب

  معهد ويك فورست للطب التجديدي هو المسؤول عن اختراق آخر ثلاثي الأبعاد. لقد كشفت مؤخرًا عن أنها خلقت قلبًا عضويًا "عضويًا" ، وهو عبارة عن شبكة من خلايا القلب التي تم إنشاؤها من خلايا الجلد والتي تم إعادة برمجتها ثم دمجها مع الطباعة ثلاثية الأبعاد.



4 عظام

أهم أجزاء الجسم ، ليس من السهل استبدال العظام كما تبدو. يمكن رفض الطعوم العظمي من قبل الجسم ، وتشكل المعادن والبوليمرات والسيراميك مضاعفاتها الخاصة. باستخدام عملية تسمى CT-Bone ، أصبح الأطباء في أوروبا قادرين الآن على طباعة قاعدة من فوسفات الكالسيوم ، وهي لبنة في العظام ، بالأبعاد الدقيقة المطلوبة. على مدى بضعة أشهر ينمو المريض العظام من تلك القاعدة. CT-Bone هو عمل Xilloc و 21 التالي ، ويمكن استخدامه في المناطق غير الحاملة للوزن مثل الجمجمة.



5 أنف وآذان

على الرغم مما قد تخبرك به الأفلام ، لا يمكنك إعادة إنشاء شخص كامل من أنفها. ولكن يمكنك تنمية أنف جديد - أو أذن - من خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد. في مجموعة ETH Zürich's Carilage and Regeneration ، يتم إنشاء غضروف الأنف والأذن من خلال مزيج من البوليمرات الحيوية وخلايا الغضاريف الحية. يتم وضعهم في ثماني محاقن وإدخالها في طابعة ثلاثية الأبعاد ، والتي تولد أنفًا جديدًا أو أذن جديدة خلال 16 دقيقة. بمجرد وضعها في المريض ، سوف ينمو الغضاريف حول عملية الزرع. تتمثل إحدى مزايا الطباعة ثلاثية الأبعاد في إمكانية إجراء الاستبدال بحيث يتناسب مع الأصل. وبما أن الغضروف سينشأ من خلايا المريض الخاصة ، فإن فرصة الرفض قليلة. هذا العام ، سيختبر الفريق الغضروف في الحيوانات ثم ينتقل إلى التجارب السريرية للإنسان.



6 الجلد

فقدان الجلد ، سواء كان ذلك من خلال حرق أو جرح ، هو مؤلم للغاية وتشويه. استبدال الجلد يعني إزالته من جزء آخر من جسم المريض ، والذي يمكن أن يسبب المزيد من المضاعفات - ناهيك عن حقيقة أن هناك كمية محدودة من الجلد المتاح. في معهد ويك فورست للطب التجديدي ، يعمل الباحثون على عملية طباعة خلايا الجلد ثلاثية الأبعاد مباشرة على الحروق والجروح. باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد ، يمكن تصنيع الجلد ليناسب العمق والحجم المطلوبين.

بصرف النظر عن الاستخدامات الطبية ، تعاقدت شركة مستحضرات التجميل L'Oreal مع شركة أورجانوفو لإجراء أبحاث على البشرة ثلاثية الأبعاد لاختبار منتجاتها.