تماشا کنید: ساخت شبکه‌ مویرگی بدن با استفاده از دستگاه تولید پشمک

 امکان تولید صحیح و دقیق ارگان‌های مصنوعی برای بدن در محیط آزمایشگاهی می‌تواند منجر به تحولات مافوق تصوری در دنیا شود. اما همواره یکی از مهم‌ترین موانع موجود در این مسیر، تولید مویرگ‌های مصنوعی؛ رگ‌های خونی ظریفی که وظیفه‌ی انتقال مواد غذایی و اکسیژن را به ارگان‌‌های مختلف بدن بر عهده دارند، بوده است. در حال حاضر قالب‌های موجود امکان بازتولید این شبکه‌های ظریف خونی را ندارند؛ اما به نظر می‌رسد که گروهی از پژوهشگران آمریکایی به راهکاری برای این مسئله دست یافته‌اند: دستگاه‌های تولید پشمک.

این دستگاه ساده به لطف قابلیت منحصربفرد خود در تولید شبکه‌های در هم تنیده، به گزینه‌ای مناسب جهت بازتولید سیستم مویرگی بدل شده است.

لئون بلن؛ از دانشگاه وندربیلت و یکی از اعضای گروه می‌گوید:

بسیاری از افراد، ساختار فیبرهای الکترواسپان را شبیه چیزویز، فنر یا پشمک می‌دانند. بنابراین تصمیم گرفتیم که دستگاه تولید پشمک را مورد آزمایش قرار دهیم. پس از بررسی آن به این نکته پی بردیم که این دستگاه قادر به شکل‌دهی ریسمان‌هایی با قطری معادل یک دهم قطر تار موی انسان است؛ این ابعاد تقریبا مشابه ابعاد مویرگ‌ها است. بنابراین احتمالا می‌توان از آن‌ها برای ایجاد چنین ساختارهایی از جنس مواد دیگر نیز استفاده کرد.

پژوهشگران برای آنکه قادر به تولید این سیستم مصنوعی باشند، در قدم نخست مجبور به یافتن ماده‌ای بودند که نه تنها به سادگی در آب حل نشود، بلکه قابلیت تبدیل شدن به ریسمان‌های بسیار ظریف را نیز همانند شکر داشته باشد. پس از بررسی‌ گزینه‌های مختلف، آن‌ها سرانجام ماده‌ای موسوم به (Poly (N-isopropylacrylamide یا به اختصار PNIPAM را برای این کار برگزیدند؛ این ماده تنها در حالتی که دما تا ۳۲ درجه‌ی سلسیوس افت کند، حل می‌شود.

اعضای تیم در قدم بعدی بر اساس دستگاه تولید پشمک، ماشین جدیدی را طراحی کردند که با ماده‌ی PNIPAM سازگار بوده و امکان ساخت شبکه‌ی مصنوعی مویرگ‌ها را فراهم می‌کرد. پس از آن، پژوهشگران ارگان مصنوعی مورد نظر را به کمک ژلاتین و سلول‌های انسانی ساختند. در مرحله‌ی بعد برای آنکه تمام این موارد به خوبی در کنار یکدیگر قرار گیرند، از ماده‌ای موسوم به "چسب گوشت"، آنزیمی که در حقیقت ترنسگلوتامین نام دارد و استفاده از آن در صنایع غذایی بسیار مرسوم است، استفاده کردند. در نهایت این محلول بر روی شبکه‌ی PNIPAM ریخته شده و خنک‌سازی می‌شود. در پایان با حل شدن فیبرهای ریز، شبکه‌ی مصنوعی مویرگی ساخته می‌شود.

اگرچه روش جدید توسعه داده شده، تا این مرحله کارا بوده است، اما سیستم مویرگی مصنوعی هنوز در یک ارگان کامل به کار گرفته نشده است. در حال حاضر سیستم یاد شده تنها در داخل مکعبی از ژلاتین استفاده شده و نتیجه‌ی آن رضایت‌بخش بوده است. بنابراین پی بردن به چگونگی استفاده ازاین سیستم در داخل یک ارگان کامل، نیازمند تحقیقات بیش‌تری است.

با اینکه در حال حاضر راه زیادی تا توسعه‌ی کامل ارگان‌های مصنوعی باقی است، اما یافته‌های این گروه نشانگر آن است که ساخت سیستم مویرگی سه بعدی در محیط آزمایشگاهی امکان‌پذیر است.

با توجه به آنکه نتیجه‌ی تحقیقات این تیم موفقیت‌آمیز بوده است، پژوهشگران امیدوارند تا با انجام مطالعات بیش‌تر در این زمینه، قادر به بازتولید بافت‌های گوناگون بدن شوند. هدف نهایی این تحقیق ساخت الگو برای تعدادی از اندام‌های مختلف بدن است، تا به این ترتیب گروه‌های تحقیقاتی سراسر دنیا امکان بازتولید ساده‌تر آن‌ها را داشته باشند.

در ادامه توجه شما را به ویدئویی در این رابطه جلب می‌نمائیم:

دانلود ویدیو