تأليف كاثرين بادوك دكتوراه
قال باحثون في إسبانيا أن وضعت لديهم 3D bioprinter قادرة على إنتاج الجلد البشري الذي هو مناسبة للزرع في المرضى، أو لاختبار الأدوية ومستحضرات التجميل.
فريق، بما في ذلك مجموعة من جامعة كارلوس الثالث في مدريد (UC3M) في إسبانيا، يصف اختراق في مجلة Biofabrication.
الطباعة 3D هي التكنولوجيا الجديدة الناشئة مع التطبيقات في العديد من المجالات. في الطب، على سبيل المثال، العديد من الجماعات في جميع أنحاء العالم على استكشاف طرق لاستخدام الطباعة 3D لزراعة الأنسجة والأعضاء المعقدة لجسم الإنسان.
وقد خلق مجموعة واحدة بنجاح الأذن البشرية، بينما يعمل البعض على 3D الأنسجة الطباعة العظام.
واحدة من التحديات لجعل أجزاء جسم الإنسان مع الطباعة 3-D ليس فقط تكرار تعقد الهياكل، ولكن أيضا ضمان أن تبقى على قيد الحياة زرع في الجسم الحي.
الباحثون في إسبانيا سبق الهندسة القائمة على البلازما، والجلد اثنين من الطبقات التي استخدمت بنجاح لعلاج الحروق والجروح الأخرى في عدد كبير من المرضى.
مع هذا الأسلوب، ومع ذلك، يمكن أن يستغرق 3 أسابيع لإنتاج كمية الجلد المطلوبة لتغطية الحروق الشديدة أو جرح كبير. والعيب الآخر هو أن جزءا كبيرا من عملية يتم تنفيذها يدويا.
مساحة كبيرة من الجلد المطبوع في 35 دقيقة
في الدراسة الجديدة، تفيد واضعي كيف طريقة bioprinting 3D أنها وضعت إنشاء منطقة واسعة (100 × 100 سم) من الجلد في أقل من 35 دقيقة - بما في ذلك 30 دقيقة "المطلوبة للدبق الفيبرين."
بدلا من خراطيش الأحبار الملونة التي ترتبط عادة مع الطباعة، يستخدم bioprinter 3-D المكونات البيولوجية. ويقول الخبراء أن هذه "أحبار الحيوي" هي مفتاح النجاح في الطباعة 3-D من الأنسجة والأعضاء البشرية.
كما هو الحال مع، الطريقة اليدوية القائمة على البلازما القائمة بينهما، والتكنولوجيا الجلد الطباعة أن فريق من اسبانيا وضعت يولد طبقتين من الجلد: البشرة والأدمة.
فإنه يطبع البشرة، بما في ذلك الطبقة القرنية (الطبقة الخارجية الواقية متضمنه الخلايا الكيراتينية). ثم، فإنه يطبع، الأدمة سمكا أكثر عمقا، مع استكمال الليفية التي تجعل من الكولاجين (البروتين الذي يعطي الجلد قوته ومرونة).
أحد الباحثين، خوان فرانسيسكو ديل Cañizo من الملاحظات الجامعي غريغوريو مارانيون وجامعة كومبلوتنس مدريد، المستشفى العام:
"معرفة كيفية مزج المكونات البيولوجية، في أي ظروف للعمل معهم حتى أن الخلايا لا تتدهور، وكيفية إيداع المنتج بشكل صحيح أمر بالغ الأهمية للنظام."
يتحكم الكمبيوتر في عملية bioprinting من أجل لإيداع على وجه التحديد-الأحبار الحيوي على سرير الطباعة لجعل الجلد.
"لا يمكن تمييزها من الجلد bilayered المنتجة يدويا"
قام الباحثون نوعين من اختبار على الجلد: واحدة في أنابيب الاختبار، والآخر - لاختبار المزيد من الآثار طويلة الأجل في الحيوانات الحية - بعد زرع في الفئران العوز المناعي. حيث أشاروا إلى النتائج:
"وفي كلتا الحالتين، كان الجلد الناتجة مشابهة جدا لجلد الإنسان، وعلاوة على ذلك، كان يمكن تمييزه عن bilayered مكافئات البشروي الادمي، المصنوعة يدويا في مختبراتنا."
ويرى فريق طلبين للتقنية الجديدة. واحد هو لإنتاج الجلد غير شخص معين، من الأسهم من الخلايا على نطاق واسع للبحث ومختبر فحص مستحضرات التجميل والأدوية. والآخر هو لإنتاج الجلد شخص معين باستخدام خلايا من مريض لعلاج الحروق والجروح الأخرى.
يستخدم bioprinter 3-D فقط المكونات البشرية لإنتاج الجلد النشط الذي يجعل الكولاجين البشري الخاص بها. وأشار الباحثون إلى أنه، على خلاف غيرها من الأساليب، أنها لا تستخدم الكولاجين الحيواني.
هي براءة اختراع ل-الأحبار الحيوية المستخدمة في الدراسة التي أجراها مركز الطاقة، البيئة والبحوث التكنولوجية (سيمات) في مدريد. يحصلوا على ترخيص للفريق BioDan، وهي شركة الهندسة الحيوية الاسبانية الخاصة التي يتم تسويق هذه التكنولوجيا. تعاون كل من سيمات وBioDan على الدراسة.
"هذه الطريقة في bioprinting يسمح الجلد لأن تتولد في، طريقة تلقائية موحدة، والعملية هي أقل تكلفة من إنتاج اليدوي."
ألفريدو Brisac، الرئيس التنفيذي لمجموعة BioDan
تم تقديم bioprinter 3-D للموافقة عليها من قبل مختلف الهيئات التنظيمية الأوروبية. هناك حاجة لموافقة للتأكد من أن الجلد المطبوع غير مناسبة للزرع في المرضى الذين يعانون من الحروق والأمراض الجلدية الأخرى.
فريق تدرس أيضا كيفية استخدام هذه التكنولوجيا الجديدة لطباعة الأنسجة البشرية الأخرى.
الفيديو التالي (باللغة الإسبانية مع ترجمة إنجليزية) من UC3M يدل على bioprinter 3D جديدة.
