پرینت سه بعدی بافت قلب انسان

یک شرکت فناوری پزشکی در شیکاگو که متخصص در زمینه پرینت سه بعدی زیستی و مهندسی بافت می باشد، توانایی خود را برای پرینت سه بعدی زیستی بافت قلب انسان به ویژه پچ را نشان داد که در ادامه می خواهیم به این بحث بپردازیم.

پرینت سه بعدی بافت قلب انسان

به گفته انجمن قلب آمریکا، بیماری های قلبی عروقی به انواع مختلفی از مشکلاتی مربوط می شوند که بر کارکرد قلب اثر می گذارند. بسیاری از آنها به بیماری آترواسکلروز مربوط می شود، وضعیتی که پلاک (Plaque)در دیواره های سرخرگ ها ایجاد شده وعملیات پمپاژ قلب را با مشکل روبرو می کند. بیماری های قلبی عامل اصلی مرگ و میر در میان مردان و زنان در ایالات متحده است. سالانه حدود ۶۱۰،۰۰۰ نفر در اثر بیماری های قلبی جان خود را از دست می دهند. این آمار نشان می دهد که علت یک چهارم میزان مرگ و میرها بیماری های قلبی می باشد. این آمار در اروپا، استرالیا، آمریکای لاتین و یا کشورهای جنوب صحرای آفریقا نیز کمتر نیست. در حقیقت به نظر می رسد تنها مکانی که شامل این آمار نمی شود آسیا می باشد که میزان مرگ و میر ناشی از بیماری های قلبی یک ششم نسبت به ایالات متحده کمتر است.

BIOLIFE4D، یک شرکت فناوری پزشکی در شیکاگو متخصص در زمینه پرینت سه بعدی زیستی و مهندسی بافت می باشد، توانایی خود را برای پرینت سه بعدی زیستی بافت قلب انسان به ویژه پچ را نشان داد.

پچ قلبی پرینت سه بعدی شده حاوی سلولهای متعددی است که قلب انسان از آنها ساخته شده است که نه تنها شامل سلول های cardiomyocyte بلکه شامل عروق کرونر اولیه نیز می باشد. پچ قلب پرینت سه بعدی شده را می توان در بیماران مبتلا به نارسایی حاد قلبی برای بازگرداندن انقباض عضلانی ماهیچهٔ قلب یا میوکارد استفاده کرد.

کل فرآیند تنها چند روز و خیلی زودتر از پیشبینی کامل شد. BIOLIFE4D به دنبال پیشرفت در پرینت سه بعدی زیستی یک قلب کامل انسان، اکنون بر ساختارهای دیگر مانند دریچه، رگ های خونی و قلب متمرکز کرده است.

فرآیند پرینت سه بعدی زیستی BIOLIFE4D با جمع آوری نمونه های خون از بیمار شروع می شود. از آنجایی که همه سلول ها در بدن انسان دارای تعداد ژن یکسان و DNAمشابه می باشند، هر سلول توانایی تبدیل شدن به هر سلول دیگری را دارد. در مرحله دوم این فرایند، سلول های خونی از نمونه به سلول های بنیادی پرتوان القایی (iPS) بزرگسالان تبدیل می شوند که می توانند در نهایت به سلول های اختصاصی به انتخاب ما تبدیل شوند.

سلول های بنیادی پرتوان القایی (iPS) از طریق یک فرایند به نام تمایز (differentiation) تقریبا به هر نوع سلول اختصاصی در بدن انسان(که در این مورد سلول های قلب و عروق می باشد) تبدیل می شوند. سپس این سلول ها با مواد مغذی و دیگر عوامل ضروری در محیط مایع (هیدروژل) ترکیب می شوند تا سلول ها در طول فرایند زنده و قابل رشد باقی بمانند. پس از این مراحل جوهر زیستی به عنوان ماده اولیه به درون پرینتر سه بعدی زیستی که یک پرینتر سه بعدی بسیار تخصصی طراحی شده برای محافظت از سلولهای زنده در طول فرآیند چاپ می باشد، تزریق می شود.

فرآیند پرینت سه بعدی زیستی BIOLIFE4D توانایی برنامه ریزی مجدد سلول های سفید خود بیمار را به سلول های بنیادی پرتوان القایی (iPS) و سپس فرایند تمایز آن سلول های بنیادی پرتوان القایی (iPS) را به انواع مختلف سلول های قلبی مورد نیاز برای پرینت سه بعدی، نه تنها یک پچ قلبی، بلکه در نهایت برای پیوند قلب دارد.

این قابلیت بسیار مهم است زیرا BIOLIFE4D به دنبال این است که با بهبود فرآیند پیوند و یا حتی حذف نیاز به اندام اهدا کننده، بیماری های قلبی و سایر اختلالات قلبی تحت درمان قرار گیرد.

ستیون موریس، مدیر عامل BIOLIFE4D گفت: “این زمان بسیار خوبی برای BIOLIFE4D است و ما می توانیم افتخار کنیم که این نقطه عطف علمی را در مدت کوتاهی به انجام رسانده ایم. از همان ابتدا مأموریت ما استفاده از تکنولوژی برای نجات جان انسانهاست. امروز ما اعتقاد داریم که در نهایت به این هدف نزدیکتریم. ”

منبع: http://www.3ders.org/

برای درک بیشتر این موضوع حتما فیلم زیر را مشاهده کنید.

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.