فناوری
تقلید بافت انسانی در خدمت درمان قلب
دانشمندان با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی مواد قدرتمند و انعطاف‌پذیری ساخته‌اند که با تقلید بافت انسانی به ترمیم نارسایی‌های قلبی کمک می‌کند. به گفته محققان، در آینده نزدیک شکل جدیدی از مواد که مانند پانسمان عمل می‌کند، می‌تواند با ادغام در بافت‌های آسیب‌دیده بدن، بافت موجود را ترمیم کند. پژوهشگران دانشگاه کلرادو بولدر و دانشگاه پنسیلوانیا در آمریکا با توسعه این روش چاپ سه‌بعدی جدید، آن را CLEAR نام‌گذاری کردند. شایان ذکر است که این رویکرد موادی را با ترکیبی منحصربه‌فرد از خواص ارائه می‌دهد: انعطاف‌پذیری برای تحمل ضربان ثابت قلب، سختی در برابر فشار مفاصل و سازگاری با نیازهای خاص بیمار. پژوهشگران امیدوارند این روش به عرضه مواد زیستی پیشرفته مانند پانسمان‌های قلبی حاوی دارو، تکه‌های غضروفی و بخیه‌های بدون سوزن منجر شود. «جیسون بوردیک» مجری این تحقیقات معتقد است که بافت‌های قلب و غضروف به یکدیگر شبیه هستند؛ چراکه ظرفیت‌شان برای ترمیم خود، بسیار محدود است و وقتی آسیب ببینند، دیگر راه برگشتی وجود ندارد. از این‌رو با توسعه مواد جدید و انعطاف‌پذیرتر می‌توانیم به بهبود فرآیند ترمیم در بیماران کمک کنیم. این ماده چاپ‌شده سه‌بعدی در عین حال مستحکم، قابل‌گسترش، قالب‌گیری و چسبنده است. چاپگرهای سه‌بعدی، اشیا را لایه‌لایه با استفاده از مواد مختلف ازجمله سلول‌های زنده می‌سازند. هیدروژل‌ها برای ساخت بافت‌های مصنوعی محبوب‌اند، با این حال هیدروژل‌های استاندارد چاپ سه‌بعدی گاهی از استحکام و انعطاف‌پذیری لازم برای کاربردهای پزشکی برخوردار نیستند. بوردیک گفت: «تصور کنید یک پلاستیک سفت و سخت به قلب خود چسبانده باشید. همان‌طور که قلب می‌تپد این پلاستیک تغییر شکل نمی‌دهد؛ بلکه می‌شکند.» با این حال، این فرآیند چاپ سه‌بعدی جدید، مواد محکم و انعطاف‌پذیری تولید می‌کند که می‌تواند به بافت مرطوب بچسبد. CLEAR با درهم‌تنیدگی مولکول‌های طولانی در مواد چاپ شده سه‌بعدی کار می‌کند. این ایده از پیچیدگی در ساختار کرم‌ها، به وجود آمد. محققان این مواد جدید را تحت آزمایش کشش و تحمل وزن شدید قرار دادند. آن‌ها با روش نسبتاً غیرعادی حرکت یک دوچرخه روی نمونه. دریافتند که این مواد، بسیار سخت‌تر از موادی هستند که با استفاده از فرآیند چاپ سه‌بعدی استاندارد ساخته شده و به‌طرز چشمگیری، سازگاری و چسبندگی را به بافت‌ها و اندام‌های حیوانی نشان می‌دهند. این پژوهشگران آینده‌ای را پیش‌بینی می‌کنند که در آن می‌توان از این مواد چاپ سه‌بعدی برای ترمیم نقایص قلبی، تجویز مستقیم داروهای ترمیم‌کننده بافت به اندام‌ها، تثبیت فتق دیسک‌ها و بستن محل جراحی بدون نیاز به بخیه استفاده کرد.