تکنیکی نو با نانوساخت؛ تحول در رگداری بافت مصنوعی انسانی!
پژوهشگرانBinghamton University با استفاده از فناوریهای پیشرفته نانوساخت، روشی جدید معرفی کردهاند که میتواند به شکل چشمگیری سیستم عروقی در بافتهای مصنوعی انسانی را بهبود دهد؛ مشکلی که یکی از چالشهای اصلی مهندسی بافت محسوب میشود.
بافتهای مهندسیشده وقتی تولید میشوند، معمولاً فاقد یک شبکه خونی پایداراند. بدون وجود رگهای خونی کافی، سلولها نمیتوانند اکسیژن و مواد غذایی لازم را دریافت کنند. در نتیجه بافتها حتی اگر با موفقیت ساخته شوند، «محدودیت در اندازه و عملکرد» دارند و ممکن است بخشهایی از آن نواحی دچار مرگ سلولی (نِکروز) شوند. روش جدید پژوهشگران Binghamton میخواهد همین محدودیت را برطرف کند. محققان با استفاده از ترکیبی از دو ماده بیاثر رایج در بیومواد، یعنی پلیاتیلن اکسید (PEO) و پلیاستایرن (PS)، میکرولولههایی با ضخامت ۱ تا ۱۰ میکرون درست کردهاند.
این لولهها با روش الکترواسپینینگ (electrospinning) ساخته شدهاند؛ تکنیکی که با میدان الکتریکی قوی الیاف فوقنازک میسازد. چیزی که چاپ سهبعدی مرسوم نمیتواند با آن دقت انجام دهد.
سپس هسته داخل این لولهها حل شد تا به لوله توخالی (hollow microtube) برسند؛ در ادامه با استفاده از ارتعاش اولتراسونیک، طول آنها کوتاه و پراکنده شد تا بهخوبی در بافت مهندسیشده جای بگیرند.
این لولههای نانویی به داخل یک هیدروژل کامپوزیتی (hydrogel composite) — بخشی از محیط رشد بافت — ادغام شدند. وقتی در بافت مهندسیشده آزمایش شدند، با استفاده از ذرات میکروفلورسنت (microbeads) جریان مایع دنبال شد و مشخص گردید که این میکرو-رگها به توزیع بهتر خون (مواد غذایی و اکسیژن) در سراسر بافت کمک میکنند. بهطوری که سلولها توانستهاند زنده بمانند و عملکرد بهتری داشته باشند.
محققان میگویند که این روش نانوساخت میتواند به تولید بافتهای مهندسیشده با سیستم عروقی قابل تنظیم (با اندازه و تخلخل دلخواه) منجر شود؛ از عروق بزرگتر تا رگهای بسیار ریز.
گام بعدی برای آنها این است که بررسی کنند چطور ابعاد و شکل این میکرولولهها روی کیفیت رگزایی تاثیر میگذارد؛ و حتی تلاش دارند میکروسیرکولیشن مختص بافت یا ارگان خاص» مثل شبکه عروقی مغز «blood-brain barrier» را شبیهسازی کنند.
اگر این تکنیک تکامل یابد، میتوان بافتهایی ساخت که نه تنها به لحاظ ساختار سهبعدی و سلولی مشابه بافت طبیعی باشند، بلکه عملکرد شبکه عروقی و تغذیه سلولی را نیز حفظ کنند؛ یعنی نزدیک شدن به بافت طبیعی انسان.
مقاله این پژوهش در مجله علمی Biomedical Materials منتشر شده است. لینک خبر.
