CUTS on Nostr: ...

عضلات مصنعة في المختبر: تقنية ليزر جديدة تنتج أنسجة بشرية حقيقية لتحل محل فئران المختبر


فكر في مستقبل حيث تلتئم الجروح بشكل أسرع، وتُشفى الأمراض بشكل أكثر فعالية، ويصبح اللحم المزروع في المختبر حقيقة واقعة. هذا المستقبل أقرب خطوة، وذلك بفضل العمل المبتكر للدكتور هاو ليو من المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ.

يستخدم ليو تقنية الليزر لإنشاء هياكل دقيقة ومعقدة تحاكي البنية الطبيعية للأنسجة البشرية.

وتعمل هذه الهياكل المصنوعة من نوع خاص من الجيلاتين كسقالات لنمو الخلايا. ومن خلال التحكم الدقيق في الليزر، يستطيع ليو وفريقه إنشاء خيوط دقيقة مصطفة للغاية (خيوط بروتينية). وتكرر الخيوط البنية الدقيقة الموجودة في الأنسجة مثل العضلات والأوتار والأعصاب.




إنشاء الأنسجة البيولوجية
يتكون جسم الإنسان من أنسجة مختلفة، ولكل منها هياكل ووظائف محددة. تظهر هذه الأنسجة، مثل العضلات والأوتار والنسيج الضام والنسيج العصبي، ترتيبات خلوية منظمة. هذا التنظيم ضروري لعملها بشكل صحيح."


لمحاكاة هياكل الأنسجة الطبيعية في المختبر، ينشئ الباحثون هياكل ثلاثية الأبعاد باستخدام الطابعات الحيوية. تعمل هذه الهياكل كقالب لنمو الخلايا، مما ينتج عنه أنسجة ذات بنية مثالية.

يمكن استخدام الأنسجة المصممة لأغراض مختلفة، بما في ذلك البدائل الجراحية، والبحوث الطبية، وإنتاج الغذاء. ومن المثير للاهتمام، أنها يمكن أن تصلح الأعصاب التالفة، ونمذجة الأمراض لاختبار الأدوية، وإنتاج اللحوم المزروعة في المختبر.

في هذا العمل، قام ليو أولاً بطباعة هياكل الأنسجة ثم استخدم طريقة جديدة لإنشاء خيوط دقيقة ومتراصة للغاية.

لقد استخدم الجيلاتين الحساس للضوء، والذي يتحول من السائل إلى الصلب عند تعرضه لضوء الليزر.

قال ليو: "عندما نعرضه بالليزر، يتصلب إلى هيدروجيل. أينما لا يصل الليزر، يظل الجيلاتين سائلاً".

لقد نجح في إنشاء خيوط دقيقة داخل الهيدروجيل، قابلة للمقارنة في الحجم مع المكونات الليفية الموجودة في الأنسجة الطبيعية. وبعد ذلك، قام بزراعة خلايا على هذا السقالة لتوليد هياكل أنسجة متناسقة.

"تظهر أشعة الليزر شدة ضوء غير متساوية، مع مناطق ذات طاقة عالية ومنخفضة.

عندما تتعرض مادة حساسة للضوء لمثل هذا الشعاع، فإنها تتصلب بشكل غير متساوٍ، وتشكل هياكل متوازية تشبه الخيوط مع وجود فراغات تشبه القنوات بينها."

تحاكي هذه الهياكل، التي يتراوح قطرها من 2 إلى 20 ميكرومترًا، الترتيب الطبيعي للعديد من أنسجة الجسم. عندما يتم إدخال الخلايا في هذه الهياكل، فإنها تنمو على طول القنوات، مما يؤدي إلى تكوين أنسجة مصطفة.

قال ليو: "الظاهرة البصرية التي تخلق الهياكل الدقيقة للخيوط في الهلام معروفة منذ فترة طويلة للفيزيائيين وعلماء المواد. لكنها لم تُستخدم بعد في علم الأحياء؛ نحن الأوائل".

#Newtechnology
#Tissues