دانشمندان دانشگاه استنفورد از سلول های بنیادی برای چاپ سه بعدی بافت قلب استفاده می کنند

پرینترهای سه بعدی در حال تغییر نحوه ساخت اتومبیل، خانه و حتی غذای ما هستند. و تا حدی به لطف دانشمندان دانشگاه استنفورد، آنها می‌توانند روشی را که بیماران پیوندی دریافت اندام‌های جدید دریافت می‌کنند، تغییر دهند.

مارک اسکایلار-اسکات و تیم مهندسین زیستی او تکنیکی را توسعه داده اند که به آنها امکان چاپ سه بعدی بافت قلب زنده را می دهد. هدف این است که روزی توانایی چاپ قطعات مهم قلب مانند دریچه‌ها و بطن‌ها را داشته باشیم که در واقع می‌توانند با بیمار رشد کنند.

تقریباً از هر 100 کودک در ایالات متحده یک کودک با نقص قلبی متولد می شود. اگرچه آنها می توانند پیوند دریافت کنند، اما این پیوندها می تواند توسط بدن تا 20 یا 30 سال بعد رد شود. چاپ زیستی یک عضو جدید با استفاده از سلول های خود بیمار می تواند این موارد را کاهش دهد.

Skylar-Scott به CNET گفت: “این جاه طلبانه است، اما ما معتقدیم که بسیاری از بلوک های اساسی برای شروع پروژه ای مانند این وجود دارد.” ویدئوی بالا را تماشا کنید تا نحوه چاپ را ببینید.

این تکنیک نمونه ای از چاپ زیستی است، فرآیندی که از سلول های زنده برای ایجاد ساختارهای اندام مانند استفاده می کند. چاپ زیستی مدرن مفهوم جدیدی نیست، اما به طور کلی فرآیندی کند است. معمولاً نیاز به چاپ یک سلول در یک زمان دارد. حتی با چاپ 1000 سلول در ثانیه، بیش از هزار سال طول می کشد تا یک قلب یک انسان ساخته شود.

Skylar-Scott و تیمش روشی را برای سرعت بخشیدن به این فرآیند با چاپ با خوشه‌هایی از هزاران سلول به نام ارگانوئید توسعه دادند. ما میلیون‌ها مورد از آن‌ها را می‌گیریم و آن‌ها را در ماده‌ای که اساساً یک سس مایونز سلول‌های بنیادی انسانی است، متراکم می‌کنیم و سپس می‌توانیم آن را از طریق چاپگر چاپ کنیم.»

هنگامی که سلول ها چاپ می شوند، شکل کلی بافت را به خود می گیرند که می تواند شبکه های عروق خونی را در داخل آنها چاپ کند.

این تیم قبلاً ساختاری لوله مانند شبیه به رگ انسان را چاپ کرده است که در واقع می تواند مایع را به تنهایی پمپ کند. مرحله بعدی چاپ یک ساختار بزرگتر است، مانند یک محفظه کاربردی که می تواند به قلب موجود پیوند زده شود.

Skylar-Scott گفت که او فکر می کند دریچه قلب چاپ شده با استفاده از این روش می تواند در کمتر از پنج سال در یک بیمار انسانی کاشته شود، اگرچه احتمالاً حداقل دو دهه با یک قلب کاملاً چاپ شده فاصله داریم.