مصنوعة من الخلايا الحية ... تشكيل "عظام" مطبوعة ثلاثية الأبعاد للاستخدامات الطبية

يسمح ابتكار جديد للعلماء بطباعة عظام بشرية ثلاثية الأبعاد من الخلايا الحية للشخص. وللمرة الأولى، تمت العملية في درجة حرارة الغرفة.

وفي هذا السياق، نشر موقع “ديلي ميل” البريطاني مقالا ترجمه موقع “صوت بيروت إنترناشونال” جاء فيه …

ابتكر فريق في جامعة نيو ساوث ويلز الأسترالية-سيدني جل “حبر حيوي” يحتوي على خلايا عظمية حية للمريض في محلول فوسفات الكالسيوم ، وهي معادن ضرورية لتكوين العظام وصيانتها.

باستخدام تقنية تعرف باسم الطباعة الحيوية متعددة الاتجاهات الخزفية في المعلقات الخلوية (COBICS) ، يتم طباعة الجل ثلاثي الأبعاد مباشرة في تجويف عظم المريض بدلاً من أن يضطر الجراحون إلى إزالة قطعة من موقع مختلف.

ثم تتصلب المادة في غضون دقائق من التعرض للسوائل الجسدية وتتحول إلى بلورات نانوية عظمية متشابكة ميكانيكياً.

إن تشكيل هياكل محاكاة العظام ثلاثية الأبعاد ليس أمراً جديداً ، لكن طريقة جامعة نيو ساوث ويلز-سيدني تسمح بإجراء العملية في درجة حرارة الغرفة لأول مرة.

وهذا يعني أنه يمكن إنشاء العظام على الفور داخل غرفة العمليات الطبية ، إلى جانب استخدام الخلايا الحية الخاصة بالمريض.

وقال الدكتور إيمان روحاني من كلية الكيمياء في جامعة نيو ساوث ويلز: “هذه تقنية فريدة يمكنها إنتاج هياكل تحاكي الأنسجة العظمية عن كثب.”

“يمكن استخدامها في التطبيقات السريرية حيث يوجد طلب كبير على الإصلاح الموضعي لعيوب العظام مثل تلك الناجمة عن الصدمة أو السرطان أو حيث يتم استئصال جزء كبير من الأنسجة.”

قبل هذا العمل ، إذا احتاج المريض إلى قطعة من العظام ، فسيتعين على الأطباء إزالة قسم من موقع مختلف في الجسم.

وكانت الطباعة ثلاثية الأبعاد متاحة فقط من خلال الذهاب أولاً إلى مختبر لتصنيع الهياكل باستخدام أفران ذات درجة حرارة عالية ومواد كيميائية سامة.

يقول البروفيسور كيليان الذي شارك في تطوير هذه التقنية المتطورة: “ينتج هذا مادة جافة يتم إحضارها بعد ذلك إلى بيئة سريرية أو في مختبر ، حيث يتم غسلها بغزارة ثم إضافة خلايا حية إليها”.

“الشيء الرائع في تقنيتنا هو أنه يمكنك وضعها مباشرة في مكان توجد فيه خلايا ، مثل تجويف في عظم المريض. يمكننا الذهاب مباشرة إلى العظام حيث توجد الخلايا والأوعية الدموية والدهون ، وطباعة بنية تشبه العظام تحتوي بالفعل على خلايا حية ، في تلك المنطقة.”

“لا توجد حالياً تقنيات يمكنها القيام بذلك مباشرة.”

إنّ الحبر الخاص المصنوع للعملية يشكل بنية تشبه كيميائياً بناء العظام ، وفقاً للعلماء.

وقال الدكتور روحاني: “يتم ابتكار الحبر بطريقة تجعل التحويل سريعاً وغير سام في بيئة بيولوجية ولا يبدأ بالعمل إلا عندما يتعرض الحبر لسوائل الجسم ، مما يوفر وقت عمل وافر للمستخدم النهائي، أي الجراحين على سبيل المثال”.

ويوضح أن الحبر يتحد مع مادة كولاجينية تحتوي على خلايا حية ، ” إنها تمكن من تصنيع الأنسجة الشبيهة بالعظام في الموقع والتي قد تكون مناسبة لتطبيقات هندسة الأنسجة العظمية ، ونمذجة الأمراض ، وفحص الأدوية ، وإعادة بناء العظام والعيوب العظمية الغضروفية في الموقع.”