به نقل از «ایران اکونومیست»

ابداع میکروبافت‌های چاپ 3 ‌بعدی برای شکل دادن به بافت‌های زنده

تاریخ انتشار: ۲۳ آذر ۱۳۹۶ | کد خبر: ۱۶۰۴۶۸۶۸

ایران اکونومیست -

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از ساینس‌دیلی، گروهی از مهندسان باور دارند همان‌گونه که اسکلت خانه و شاسی خودرو شکل ساختاری آنها را تشکیل می‌دهد، با استفاده از پرینتر سه‌بعدی راهی برای خلق چهارچوب ساختاری برای بافت زنده وجود دارد.

"جاستین براون"، دانشیار مهندسی پزشکی گفت: ما تلاش می‌کنیم هیدروژل‌هایی حاوی سلول‌های بنیادی بسازیم که همانند میلگردهایی که در سیمان محکم شده‌اند، با فیبرهایی محکم می‌شوند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

اگر بتوانیم برخی ساختارها را به ژل منتقل کنیم، می‌توانیم سلول‌های زنده را در الگوهای تعریف شده پرورش دهیم و درنهایت فیبرها حل می‌شوند و از بین می‌روند.

پژوهشگران در شماره اخیر مجله(Advanced Healthcare Materials) گزارش دادند که هدف آنها، خلق یک روش جدید، کم‌هزینه و کارآمد برای ساختن الگوهای فیبر پلیمری سه بعدی با وضوح بالا و قابلیت تکرارپذیری روی مواد نارسانا برای مهندسی بافت با پرینترهای سه‌بعدی در دسترس است. روش مورد استفاده آنها، ترکیبی از پرینت سه بعدی و الکتروریسی(روشی که از شارژ الکتریکی برای چرخاندن رشته‌های نانومتر از یک ذوب پلیمری یا محلول استفاده می‌کند) است.

اخیرا، تقریبا همه بافت‌های پیوند ترکیبی، از قلب و کلیه‌ها به تاندون‌ها از اهداکنندگان زنده یا مرده گرفته می‌شوند. این پژوهشگران به دنبال راهی برای پرورش بافت‌های جایگزین با استفاده از روش‌های ارزان قیمت هستند. برای مثال، ترکیب پرینت سه بعدی و الکتروریسی برای ابداع چهارچوبی برای مهندسی بافت ممکن است پژوهشگران را به ابداع عضلات و تاندون‌های ترکیبی یا تاندون‌ها و غضروف قادر سازد.

"پوریا فتاحی" (Pouria Fattahi)، دانشجوی سابق مهندسی شیمی دانشگاه شریف و دانشجوی دکترای مهندسی زیستی دانشگاه پنسیلوانیا گفت: ایده کلی این است که اگر ما بتوانیم الکتروریسی چندگانه را با ژل کلاژن و زیست‌چاپ انجام دهیم، می‌توانیم رابط‌های بافتی بزرگ و پیچیده‌ای مثل استخوان با غضروف بسازیم.

با استراتژی‌های کنونی، بافت‌های متفاوتی به صورت جداگانه ابداع شده و سپس، آنها با استفاده از نوعی چسب یا متصل‌کننده ترکیب می‌شوند. درهرحال، در بدن، بافت‌هایی مانند غضروف و استخوان یا تاندون‌ها و عضلات، با هم رشد یکپارچه‌ای دارند.

دستگاه ابداعی این پژوهشگران از الکتروریسی برای جایگزین کردن نازل اکسترودر(یک روش حجمی) به جای پرینتر سه‌بعدی استفاده می‌کند. این پرینتر می‌تواند الگوی دقیقی از فیبرها را در سه بعد قرار دهد تا یک چهارچوب را در یک هیدروژل شکل دهد که در آن امکان رشد سلول‌ها وجود داشته باشد. هنگامی که این بافت‌ها به قدر کافی رشد کنند، چهارچوب حل می‌شود و تنها یک بافت ساختاری که  برای استفاده مناسب است، باقی می‌گذارد.

اگر دو بافت متفاوت – عضله و تاندون- مورد نیاز باشند، پرینتر سه بعدی قادر به تغییر الگوی رشته‌ها با روشی است که در آن انتقال، به صورت یکپارچه با سلول‌های مناسب انجام گیرد و منجر به شکل‌گیری طبیعی و جایگزینی بافت دو قسمتی شود.

در حال حاضر پژوهشگران روی بافت‌هایی کار می‌کنند که اندازه آنها کمتر از مکعب‌های یک اینچی است اما حتی شاید همان اندازه هم کاربرد داشته باشد.

پژوهشگران با استفاده از الکتروریسی میدان نزدیک، در ابتدا به صورت انحصاری، رشته‌های نازکی در اندازه‌های میکرومتر و نانومتر ابداع کردند. سپس، نشان دادند که می‌توانند سلول‌های را روی این فیبرها و سرانجام، فیبرهای الگو داده شده را در ژل کلاژن حاوی سلول‌ها پرورش دهند.

منبع: ایران اکونومیست

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت iraneconomist.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایران اکونومیست» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۱۶۰۴۶۸۶۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

آدم فضایی سبز را فراموش کنید؛ حیات فرازمینی ممکن است بنفش باشد

برای یافتن حیات در سیارات دور، اخترشناسان ممکن است به جستجوی نقاط بنفش نیاز داشته باشند. پژوهشی جدید سیگنال‌هایی نوری را آشکار می‌کند که احتمالا از دنیا‌هایی می‌آیند که کمبود اکسیژن و نور دارند.

روی زمین، سیگنال رنگی غالب برای زندگی سبز است. علت این امر وجود باکتری‌ها و گیاهانی است که از کلروفیل سبز برای تبدیل نور مرئی خورشید به انرژی استفاده می‌کنند. اگرچه روی سیاره‌ای که دور ستاره‌ای کوچک‌تر و کم‌نورتر در گردش است، اگر موجودات بتوانند به کمک نور فروسرخ مرئی متابولیسم خود را به کار بیندازند، به احتمال زیاد امکان رشد پیدا می‌کنند.

باکتری‌هایی که از نور فروسرخ استفاده می‌کنند، روی زمین خصوصا در مکان‌هایی مانند باتلاق‌های گل‌آلود یا چاه‌های گرمابی اعماق دریا یافت می‌شوند.

کهکشان
در این تصویر از کهکشانی دور، پرتو‌های پرانرژی گاما به رنگ بنفش می‌درخشند. جستجو برای سیاره‌های فراخورشیدی با رنگ بنفش ممکن است به دانشمندان در پیدا کردن آثار حیات بیگانه کمک کند.
در مطالعه جدید که ۱۶ آوریل در مجله‌ی Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شد، پژوهشگران دانشگاه کرنل نمونه‌ای از باکتری‌هایی را پرورش دادند که از نور فروسرخ استفاده می‌کنند. آنها، طول موج‌های نوری را که باکتری‌ها منعکس می‌کردند، اندازه گرفتند و این موضوع را شبیه‌سازی کردند که این آثار از دنیا‌های دوردست چگونه دیده می‌شود.

تلسکوپ‌های پیشرفته‌ی نسل بعدی مانند تلسکوپ فوق‌العاده بزرگ اروپایی که در شیلی در دست ساخت است و رصدخانه جهان‌های سکونت‌پذیر که هنوز در مراحل برنامه‌ریزی به‌سر می‌برد، می‌توانند این طیف‌های نوری را جستجو کنند.

باکتری‌های بنفش متعلق به شاخه‌ای از باکتری‌ها به نام Pseudomonadota هستند و در محیط‌های کم‌اکسیژن رشد می‌کنند. پژوهشگران ۲۰ گونه از باکتری‌های بنفش تولیدکننده گوگرد و ۲۰ گونه باکتری بنفش غیرتولیدکننده گوگرد را رشد دادند. آنها این گونه‌ها را از محیط‌های مختلف، ازجمله از کلنی‌های موجود در آزمایشگاه، آب‌های نزدیک دماغه کاد در ایالت ماساچوست و برکه‌ای در محوطه دانشگاه کرنل در شمال نیویورک جمع‌آوری کردند. این باکتری‌ها دارای رنگدانه‌های رنگی متعددی به غیر از بنفش ازجمله کاروتنوئید‌های نارنجی و قرمز نیز هستند.

پژوهشگران پس از تعیین این موضوع که این باکتری‌ها کدام طول موج‌های نور را قوی‌تر منعکس می‌کنند، شبیه‌سازی کردند که این طول موج‌ها از سیاره‌های فراخورشیدی احتمالی مختلف چگونه به‌نظر می‌رسند: محیطی شبیه زمین با ۷۰ درصد اقیانوس و ۳۰ درصد خشکی، جهانی ۱۰۰ درصد اقیانوسی، جهانی کاملا یخ‌زده و جهانی با نیمی زمین خشک و نیمی پوشیده از برف.

پژوهشگران می‌گویند مدل‌های آنها نشان می‌دهد بسته به پوشش سطحی ارگانیسم‌های زنده و همچنین پوشش ابر، طیف گسترده‌ای از سیاره‌های خاکی می‌توانند آثار رنگدانه‌های بنفش باکتری‌های روی سطح را نشان دهند.

هرچند مشخص نیست که آیا حیات به شکل باکتری‌های بنفش می‌تواند در دنیا‌های دیگر تکامل پیدا کند، ممکن است بهتر باشد هنگام جستجوی حیات فرازمینی، به جای رنگ سبز به دنبال رنگ بنفش باشیم.

منبع: زومیت

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی علوم فضایی و نجوم