Eye

چاپ ۳D سلول هاى چشم

کشف مهمى که که در روزنامه ١٨ دسامبر ٢٠١٨ در IOP publishing’s journal Biofabrication، به تفصیل شرح داده شده است مى تواند منجر به ساخت گرافت هایى ( بافت زنده اى که با جراحى پیوند زده مى شود) با بافت مصنوعى شود. این گرافت ها که از انواع سلول هاى شبکیه ى چشم ساخته شده اند، ممکن است در راستاى دست یابى به راهى براى درمان نابینایى کمک کنند.

در حال حاضر نتایج ابتدایى اند و تنها مى توانند به اثبات اصول این امر یعنى به کارگیرى یک چاپگر جوهرافشان براى چاپ دو نوع سلول شبکیه ى چشم موش هاى بالغ (سلول هاى گانگلیونى و سلول هاى نوروگلیا) کمک کنند. این اولین بارى ست که تکنولوژى براى چاپ سلول هاى عصبى مرکزى مورد استفاده قرار مى گیرد. نتایج نشان مى دهند که سلول هاى چاپ شده سالم باقى مى مانند و توانایى خود را در رشد و زنده ماندن در محیط کشت ازمایشگاه حفظ مى کنند.

نویسندگان مشارکت کننده در این پژوهش، پروفسور کیت مارتین و دکتر باربارا لربر از مرکز مغز دانشگاه کمبریج گفتند:

از بین رفتن سلول هاى عصبى در شبکیه، یکى از علل بسیارى از بیمارى هاى نابینایى چشم است. شبکیه چشم ساختار دقیق و سازمان یافته شده اى دارد، چراکه در این بافت آرایش دقیق سلول هاى مرتبط با یکدیگر، براى عملکرد تصویرى آن حیاتى است. مطالعه ما نشان داد، براى اولین بار است که امکان چاپ سلول هاى مشتق شده از سیستم عصبی مرکزى چشم، توسط چاپگر جوهرافشان پیزوالکتریک (الکتریسته ناشى از فشار) ایجاد شده است. هرچند نتایج ما ابتدایى هستند و بررسى بیشترى مودرنیاز است، اما هدف گسترش این تکنولوژى در جهت بهبود سلول هاى شبکیه در آینده است.

توانایى چینش سلول ها در الگوهاى بسیار مشخص و به صورت ساختارى با استفاده از چاپگر سه بعدى در علوم زیست پزشکى و پزشکى احیاگر، براى استفاده در ساختار هاى مبتنى بر سلول اخیرا رایج شده است.

محققان در مطالعه خود از دستگاه پرینتر جوهر افشان پیزوالکتریک استفاده کردند. روش کار به این صورت بود که با اجراء یک پالس الکتریکى خاص، سلول ها از طریق یک نازل که قطرى در حد چند میلیمتر داشت بیرون رانده مى شدند.آنها همچنین از تکنولوژى ویدیو با سرعت و وضوح بالا براى ضبط فرآیند چاپ استفاده کردند و از این رو، بهینه سازى روند مطابق آن صورت گرفت.

دکتر ون کاى هسیائو «wen-Kai Hsiao» عضو دیگر تیم این پژوهش در دانشگاه کمبریج اظهار کرد :

به منظوراینکه یک مایع (شاره) به خوبى از یک چاپگر جوهرافشان چاپ شود نیاز دارد که ویژگى هایى از آن (مثل ویسکوزیته و کشش سطحی)  با طیف وسیعى از کمیت ها نسبتا وفق داده شوند. افزودن سلول به مایع ویژگى هاى مایع را به طور قابل ملاحظه اى پیچیده مى کند .

پس از چاپ، تعدادی از آزمایشات بر روی هر نوع از سلول ها انجام گرفت تا مشخص شود که چند سلول از این فرآیند جان سالم به در برده و تا چه حد بر توانایی آنها در زنده ماندن و رشد تاثیر گذاشته شده است. سلولهای مشتق شده از شبکیه موشها، سلولهای گانگلیونی شبکیه و نورگلیاها هستند که نقش سلول هاى گانگلیونى انتقال اطلاعات از چشم به قسمتهای خاصی از مغز و نقش سلول های نوروگلیا حمایت و محافظت از نورون هاست.

در نهایت پروفسور مارتین اینگونه نتیجه گرفت که:

ما قصد داریم این تحقیق را گسترش دهیم تا سلول های دیگر شبکیه را نیز چاپ کنیم و دریابیم که آیا تصاویر گیرنده های حساس به نور با چاپ جوهر افشان با موفقیت چاپ می شوند یا خیر. ما همچنین می خواهیم فرایند چاپ را براى مقاصد تجارى توسعه دهیم.