لا تزال الطباعة ثلاثية الأبعاد تُبهرنا بتطبيقاتها المختلفة على كافة المستويات الصناعية منها والطبية ويبدو ذلك جليّاً من خلال الاعتماد الكبير على الأجهزة الحيوية المطبوعة ثلاثية الأبعاد

والتي أصبحت الآن حلّاً واعداً في الصناعة الطبية بعد إجراء العديد من الاختبارات والتطورات عليها من قبل الجراحين والباحثين.

لذا سيتم تسليط الضوء في هذا المقال على الاستخدامات المحتملة لأنسجة الكبد المطبوعة ثلاثية الأبعاد من قبل الجراحين.

بات من المعروف صعوبة التبرع بالأعضاء للمرضى المحتاجين فلا يوجد عدد كافٍ من المتبرعين بالأعضاء مقابل عدد عمليات الزرع المطلوبة

ووفقاً لمؤسسة الكبد الأمريكية يوجد في الوقت الحالي 14000 شخص في قائمة المحتاجين لزراعة الكبد، وللأسف يموت 10% منهم في انتظار دورهم قبل أن يتلقوا كبد المتبرع.

وفي هذا السياق، لابد من الإشادة بأهمية الأعضاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد لتكون حلاً قابلاً للتطبيق لهذه المشكلة

بالإضافة إلى كونها حلّاً فعالاً على مستويات مختلفة أخرى بالنسبة للجراحين.

ماهي الطباعة الحيوية وكيف تعمل هذه التقنية الثورية ؟

الطباعة الحيوية هي طريقة تعتمد على التصنيع الإضافي في إعادة تكوين الأنسجة والأعضاء الحية.

وتستخدم الطباعة الحيوية الروابط الحيوية؛ وهي مادة تسمح بالتصاق الخلايا الحية وتكاثرها، وهذه الوصلات الحيوية عبارة عن مواد حيوية هيدروجيلية

توفر الدعم للخلية أثناء إنتاج المصفوفة الطبيعية خارج الخلية الخاصة بها، ويعني ذلك، على سبيل المثال، لإنشاء الكبد يلزم تأمين خلايا كبدية أولية من جسم المريض نفسه، وعند طباعة هذه الخلايا يتم تكديسها في مصفوفة داعمة من الهيدروجيل لتأخذ شكل العضو.

وبهذه الطريقة لن يكون هناك خطر الرفض من قبل الجسم على العضو المزروع بعد الجراحة.

الاستخدامات المختلفة لأنسجة الكبد المطبوعة ثلاثية الأبعاد:

لتقنية الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد العديد من التطبيقات المختلفة وتُعد عمليات زرع الأعضاء أحد تطبيقاتها الرئيسية.

على سبيل المثال، تقوم شركة Organovo للطباعة الحيوية والتي مقرها سان دييغو، بطباعة رقع من أنسجة الكبد البشرية بشكل ثلاثي الأبعاد

حيث يتم تصنيع هذه الرقع لإطالة عمر المرضى لحين تلقيهم للإعضاء المتبرع بها، ممّا يعني أن زرع الكبد الجزئي إمكانية واعدة مستقبلاً.

ويتمثل التطبيق الثاني لأنسجة الكبد المطبوعة ثلاثية الأبعاد، في إمكانية استخدامها لاختبار وتطوير الأدوية بدلاً من الاختبارات على الحيوانات

وذلك لكونها تحاكي الكبد الحقيقي ولها نفس الخصائص وردود الفعل، ويعد هذا الأمر واعد للغاية من حيث الجانب الأخلاقي والاقتصادي

لاسيّما أن هذه التجارب لاختبار المنتجات تكون باهظة الثمن.

كما ويستخدم الجرّاحون أنسجة الكبد الحيوية المطبوعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء نماذج للتدريب قبل الجراحة

حيث يقومون بطباعة الأعضاء التي يحتاجون إليها للتمرن قبل الجراحة، حتّى يعرفوا بالضبط ما يجب عليهم القيام به أثناء العملية الطويلة

ممّا يساعدهم على أن يصبحوا أكثر كفاءة، بالإضافة إلى توفير الوقت أثناء العملية الحقيقيّة وقدرتهم على التنبؤ  ببعض المشاكل التي قد تعترضهم.

 

 

مستقبل الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد لأنسجة الكبد

بعد النجاح الكبير الذي حققه الجراحون باستخدام أنسجة الكبد الحيوية المطبوعة ثلاثية الأبعاد، تحاول شركة Intermountain Transplant Service تطوير مكتبة لأنسجة الكبد مطبوعة ثلاثية الأبعاد، من أجل تثقيف المرضى والجراحين بكل هذه النماذج ثلاثية الأبعاد.

حيث أوضح الجراحون أن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد للحصول على كبد مادي كان أسهل في المراقبة والمتابعة خطوة بخطوة قبل الجراحة الفعلية.

ختاماً

بكثير من الشغف والجهد المبذول طوّر فريق من العلماء اليابانيين كبداً مطبوعاً ثلاثي الأبعاد بأوعية دموية مرئية.

حيث تمّ طباعة هذا الكبد من مادة الراتنج الشفافة، ممّا يسمح برؤية جميع الأوعية الدموية من خلاله.

الأمر الذي يجعله بديل حقيقي عن كل النماذج السابقة، كما سيكون مفيداً للأغراض البحثية والتعليمية والتي ستنقل الرعاية الصحية لأفضل مستوى.

المصدر: اضغط هنا

• إعداد: المهندسة سهى عبدو
• تحرير: المهندس بشار الحجي