نقلة نوعية في هندسة الأنسجة المعقدة.. تطوير مختبر مصغر لزراعة الأنسجة البشرية

تمكن علماء من جامعتي واشنطن وUW Medicine من تطوير جهاز مدمج مطبوع ثلاثي الأبعاد، أطلق عليه "STOMP"، ويمكّن الجهاز العلماء من تصميم نماذج معقدة للأنسجة البشرية في المختبر.

ونُشر هذا الابتكار في مجلة Advanced Science، ليمنح الأطباء فرصة للتحكم الدقيق في توزيع الخلايا، مما يفتح آفاقا جديدة لدراسة أمراض معقدة مثل السرطان والاضطرابات العصبية العضلية.

يذكر أن STOMP عبارة عن جهاز بحجم قطعة نقدية معدنية صغيرة يسمح ببناء أنسجة متعددة الخلايا بدقة 50  ميكرومتر، أي أدق من شعرة الإنسان. ويعمل بمبدأ "قالب الجيلي"، لكن باستخدام الحركة الشعرية تشبه صعود الماء في القشة بدلا من الصب التقليدي، الأمر الذي يُوزع الخلايا المختلفة بدقة، كما يوزع الطاهي الفواكه في الحلوى.

وتم اختبار الجهاز في تجربتين وهما تجربة أنسجة القلب، حيث قارن العلماء بين نسيج قلبي سليم وآخر مريض، فاكتشفوا أن الخلايا المريضة تنقبض أضعف بنسبة 30%. واستهدفت التجربة الثانية نموذج رباط الأسنان، حيث صمموا نسيجا يربط الأسنان بالعظام، ثم فصلوا بين خلايا العظام والخلايا الضامة.

ويستخدم جهاز STOMP هيدروجيل، بصفته مزيجا من خلايا حية ومواد اصطناعية، يُعلق بين عمودين لمحاكاة البيئة الطبيعية. وبعد تكوّن النسيج تذوب جدرانه القابلة للتحلل تاركة النسيج سليما دون تشوه، ويتصلب الهيدروجيل المحتوي على الخلايا داخل القناة، بينما تتيح الجدران القابلة للتحلل استخراج النسيج دون أي تلف.

وقد يُحدث الجهاز ثورة في اختبار الأدوية بدون حيوانات التجارب وزراعة أنسجة مخصصة للمرضى ودراسة الأمراض في بيئة ثلاثية الأبعاد.