دستاورد 3 دانشمند ايراني براي مبتلايان به ضايعات نخاعي

ايسنا/ سه دانشمند جوان ايراني قصد دارند با استفاده از يک چاپگر زيستي سه‌بعدي، بافت‌هاي عصبي مصنوعي را به منظور ترميم آسيب‌هاي نخاعي توليد کنند.

دکتر طلوع شکوه‌فر، دانشيار مهندسي مکانيک و مهندسي زيست‌پزشکي دانشگاه فني ميشيگان، رضا شهبازيان‌يسار، دانشيار دپارتمان مهندسي مکانيک و شايان شفيعي‌نژاد، دانشجوي دکتري اين دانشگاه اميدوارند بتوانند با استفاده از اين چاپگر بافت زيستي به بازيابي عصب‌هاي آسيب‌ديده در بيماران مبتلا به آسيب‌هاي نخاعي کمک کنند.

اين چاپگر شبيه يک فر توستر است که بخش جلويي و دو طرف آن حذف شده است. قاب فلزي آن اطراف يک دايره از جنس فولاد ضدزنگ را که با نور فرابنفش روشن شده، گرفته است. هيدروليک فولاد ضد زنگ و لوله‌هاي نازک سياه در لبه پشتي قرار مي‌گيرند که در انتهاي آن يک جعبه روساز داخلي از جنس پلاستيک قرمز قرار دارد. در جلو اين چاپگر، فلز با آرم ربات زيستي به رنگ قرمز حک شده است. روي هم رفته، اين قاب فلزي خاکستري رنگ به اندازه کافي براي قرار گرفتن بر روي يک ميز مدرسه، کوچک است.

کليد اصلي اين کار، توليد جوهر زيستي صحيح يا بافت قابل چاپ است.

شکوه‌فر رياست آزمايشگاه نانوپزشکي و نانوالکترونيک دانشگاه فني ميشيگان را برعهده داشته و همچنين استاديار دپارتمان مهندسي زيستي در دانشکده دندانپزشکي دانشگاه ايلينويز است.

وي در حوزه تحقيقات چاپ زيستي با شهبازيان‌يسار همکاري داشته که پس زمينه ميان‌رشته‌اي‌اش در نانوبلورهاي سلولزي مانند مواد زيستي، الهام‌بخش تحقيقات جديد چاپ سه‌بعدي آزمايشگاه شکوه‌فر شده است.

شهبازيان‌يسار اظهار کرد: نانوبلورهاي سلولزي با ويژگي‌هاي مکانيکي بسيار خوب براي چاپ زيستي چهارچوب‌هايي که مي‌توان از آن‌ها براي بافت‌هاي زنده بهره برد، بسيار مطلوب هستند.

شکوه‌فر با توضيح اين که بازيابي عصب يک معماي بسيار مشکل در مهندسي زيستي‌پزشکي است، گفت: ما مي‌خواستيم که اين مشکل بزرگ را هدف قرار دهيم؛ ما با تمام عصب‌هايي که تا پايان عمر با ما هستند، متولد مي‌شويم و عصبهاي آسيب‌ديده بخوبي ترميم نمي‌شوند.

مؤسسات ديگر نيز در تلاش هستند تا اين مسأله را حل کنند. بسياري از آن‌ها از دستگاه‌هاي بزرگ به اندازه يک اتاق برخوردارند که داراي پوشش‌هاي داخلي کشت سلول، انکوباتور و يخچال هستند. دقت اين تجهيزات به آن‌ها اجازه مي‌دهد تا اندام کامل را چاپ کنند اما تاکنون نوآوري‌ها در مقياس‌هاي کوچکتر نيازمند چابکي بيشتر است.

شايان شفيعي‌نژاد، دانشجوي دکتري دانشگاه ميشيگان نيز اظهار کرد: ما مي‌توانيم تحقيقات بازيابي عصب را با يک مجموعه چاپگر ساده‌تر پيگيري کنيم؛ سازگارسازي بافت مصنوعي با سلول‌هاي عصبي بسيار قبل‌تر از راه‌اندازي چاپگر، آغاز مي‌شود.

به گفته شفيعي، گام اول در اين راه، ساخت يک پليمر زيست‌سازگار شهددار است که بتوان آن را چاپ کرد. اين امر بدان معني است که شفيعي و شکوه‌فر بايد مواد خود را براي چاپ توليد کنند و نمي‌توانند اين مواد اوليه را از فروشگاه خاصي تهيه کنند.

عصبها تنها نيازمند يک بافت زيست‌سازگار براي عمل کردن به عنوان حاملي براي سلول‌ها نيستند. عملکرد عصب تماما در مورد پالس‌هاي الکتريکي است و در اين جاست که تحقيقات شکوه‌فر به ميان مي‌آيد.

وي سال گذشته موفق به دريافت کمک هزينه CAREER از سوي بنياد ملي علوم آمريکا براي استفاده از گرافن در تحقيقات مواد زيستي شد.

اين محققان اکنون در حال گسترش کاربري اين ماده براي چاپ سلول‌هاي عصبي هستند. شفيعي اميدوار است که بتوان از اين ماده وراي بازيابي عصبهاي آسيب‌ديده بهره برد.