في هذه الأيام ، تُستخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد لصنع جميع أنواع الألعاب وألعاب الأطفال. أصبحت المجوهرات المطبوعة ثلاثية الأبعاد وعناصر الموضة الأخرى اتجاهًا جديدًا حارًا. كل هذا مثير ومبتكر ، ولكن ماذا لو أمكن استخدام التكنولوجيا بشكل أكثر جدوى؟ يتم استكشاف الاحتمالات فقط جزء صغير مما قد يكون في المستقبل القريب. يقترب العلم من إيجاد طرق للتغلب على نقص الأعضاء المتاحة لعمليات الزرع والطعوم. على الرغم من وجود طابعات بيولوجية في الماضي ، إلا أن العديد من التحديات لا تزال قائمة. أدى عدم القدرة على إبقاء الخلايا على قيد الحياة لفترة كافية لزرعها إلى إعاقة تقدم هذا المفهوم.
أدخل الطابعة ثلاثية الأبعاد
حتى الآن ، تشمل التطورات الطبية مطبوعة ثلاثية الأبعاد الأعضاء مثل القلوب الاصطناعية والأذنين وحتى الأنسجة العظمية. فلماذا لا أجزاء العين؟ يعاني ملايين الأشخاص في جميع أنحاء العالم من فقدان البصر الناجم عن الأمراض المرتبطة بالعين. تعاني البلدان الفقيرة عادة من عدوى فيروسية تسبب تلف القرنية ، وإذا لم يتم علاجها ، فإنها تصاب بالعمى. هل يمكننا استخدام التقنية التي توفرها الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء قرنيات متماثلة؟ إن احتمال حدوث ذلك عاجلاً وليس آجلاً مرتفع. يحتاج هذا النوع من الطابعات إلى مادة حبر ليعمل. حاليًا ، يجمع الباحثون بين الجينات (عامل التبلور المستخرج من الطحلب البحري) ببروتينات الكولاجين لتكوين حبر حيوي. يجب أن يكون الحبر "حيًا" لكي يندمج مع خلايا الإنسان. سيحتاج إلى السماح للأنسجة الضامة بالتكاثر حتى يقبل جسم الإنسان المواد التعويضية ودمجها. يبدو أن الخلايا الجذعية هي الجواب فيما يتعلق بتصنيع هذا النوع من المواد "الحية".
لقد ثبت بالفعل تمدد الخلايا في أنواع أخرى من الأطراف الصناعية. ومع ذلك ، بدون إمداد ثابت من الأوعية الدموية ، يمكن لهذه الخلايا أن تعيش لفترة زمنية محدودة فقط. يبحث الباحثون عن طرق لضمان حياة الخلية من خلال عملية الطباعة ثم بعضها. في الوقت الحالي ، أظهرت المواد الهلامية الحيوية و "الأجزاء" البديلة طريقة رائعة لإنتاج هيكل صناعي. تبدأ الخلايا الحية في هذا الهيكل في تكوين "شبكة" حيوية خاصة بها وتتماسك معًا. بمرور الوقت ، تتلاشى المادة الاصطناعية (غالبًا أشكال من السيليكون والبلاستيك الطبي) أو تتبدد ، تاركة فقط المادة البيولوجية في مكانها. على الرغم من أن الكائن المطبوع ثلاثي الأبعاد يوفر البنية الأولية للزرع ، فإن الخلايا نفسها تشكل نوعًا من المصفوفة القادرة على الحفاظ على شكلها.
مثير للاهتمام أيضًا: أمي ، هل يمكنني أن أكون سايبورغ؟
طباعة القرنيات البشرية ثلاثية الأبعاد
يمكن أن تحاكي الأنسجة الجديدة أو حتى الغضاريف وتوليد الخلايا العظمية في نهاية المطاف بقية الجسم البشري. في الاختبارات التي أجريت على فئران التجارب ، أظهرت شظايا الجمجمة المزروعة أنها قادرة على نمو أنسجة العظام الخاصة بها ، كاملة مع إمدادات الدم. وباستخدام الغرسات العضلية ثلاثية الأبعاد ، طورت الفئران أنسجة عصبية. استغرق هذا النمو الجديد أسبوعين فقط لتتشكل. على الرغم من أن الاختبارات لم تجر بعد على البشر ، إلا أنها تُظهر إمكانية القيام بذلك بمزيد من البحث.
ستعمل غرسات القرنية بنفس الطريقة. ولكن هل سيكون تكوين العضلات أو الكتلة العظمية القوية أسهل في التلفيق من الأنسجة التي تحتاج إلى "إدراك"؟ لا يحتاج الهيكل العيني إلى التحرك والحفاظ على شكله فحسب ، بل يحتاج أيضًا إلى مساعدة الفرد على الرؤية. هل سيعاد اتصال الدماغ بزراعة القرنية لتوفير رؤية وظيفية؟ إذا تمكن المهندسون من إتقان حبر الطباعة ثلاثية الأبعاد ، فمن المحتمل أن تكون الأنسجة التناسلية قادرة على "التفكير" بنفسها بمساعدة الدماغ البشري. كثيرًا ما تتعلم غرسة القوقعة الصناعية (جهاز مدمج جراحيًا خلف الأذن للمساعدة في فقدان السمع والصمم) إعادة الاتصال بالدماغ لتفسير الأصوات ، فمن المحتمل أن تكون بنية العين قادرة على فعل الشيء نفسه.
قريباً ، يمكن أن تحل القرنيات المطبوعة ثلاثية الأبعاد مشكلة انتظار متبرع بشري متوافق. من الكمبيوتر إلى فوهة الطباعة إلى العين ، يخلق العلم حلولًا طبية كنا نعتقد أنها ممكنة في أفلام الخيال العلمي. كم من الوقت حتى يسمى السيبورج تمشي بيننا؟ فقط الوقت كفيل بإثبات.
يوتيوب: جامعة نيوكاسل ثلاثية الأبعاد أول قرنية بشرية في العالم
من خلال النقر على "تشغيل"، فإنك توافق على شروط استخدام YouTube شروط الخدمة و سياسة الخصوصيةقد تتم مشاركة البيانات مع YouTube/Google.
رصيد الصورة: الصورة المميزة "عيون زرقاء"تم بواسطة أنيا أوسنبرغ.
المصدر تصبح الطاقم (علم تنبيه) / ديفيد نيلد (علم تنبيه) / مقال ساينسديلي 1, 2
تنويه تحريري: الصورة المميزة لا علاقة لها بالبحث المذكور في هذه المقالة لقلة الوسائل الإعلامية المتاحة للصحافة.
