تكنولوجيا طبية

تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لـ “ترقيع المعدة”

“قرحة المعدة” أو القرحة المعدية هي تقرح في الغشاء المخاطي للمعدة. وتصيب قرحة المعدة وأمراضها الأخرى واحدًا من كل ثمانية أشخاص حول العالم.

وللأسف العلاج التقليدي الشائع لهذا المرض المنتشر على نطاق عالمي واسع، تعتريه بعض العيوب، لذلك يسعى العلماء حاليًا للوصول إلى طرق جديدة، مستخدمين تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لعلاج مثل هذه المشكلات، إذ توضع الخلايا الحية مباشرة داخل جسم الإنسان.

وكما تستخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد عدة طبقات من المواد للحصول على البنى المطلوبة، فإن الطابعات الحيوية تعطي خلايا حية لإنتاج النسج والأعضاء، وتشكل هذه التقنية حلمًا طويل الأمد لكثير من المسجلين على لوائح الانتظار للتبرع بالأعضاء، فوفقًا للشبكة المتحدة لمشاركة الأعضاء -وهي منظمة غير ربحية- يوجد أكثر من 70 ألف شخص على هذه القوائم في الولايات المتحدة الأمريكية، وستتيح لهم هذه الطريقة إمكانية الحصول على عضو مطبوع بيولوجيًا.

ورغم أن “إنتاج” قلب أو كلية – أكثر الأعضاء طلبًا- قد يتحقق في المستقبل القريب أو البعيد، فإن الأهداف الحقيقية للطباعة الحيوية على المدى المنظور، تشمل أهدافًا أكثر بساطة من ذلك، مثل ترقيع العظام، وستحتاج الأنسجة الحية المطبوعة خارج الجسم البشري إلى عملية جراحية لزراعتها، وستتضمن غالبًا إحداث شقوق كبيرة ما يزيد من خطر الإصابة بعدوى ويطيل مدة الشفاء.

ولكن، ماذا لو تمكن الأطباء من طباعة الأعضاء مباشرة داخل الجسم؟ تقوم الفكرة على استخدام تقنيات الإجراءات الجراحية الصغرى لإدخال أدوات الطباعة ثلاثية البعد إلى داخل أجسام المرضى عبر شقوق صغيرة لوضع النسج، ومن التطبيقات المحتملة للطباعة الحيوية ضمن الكائنات الحية إجراء شبكات جراحية للمساعدة في إصلاح الفتق ووضع رقع على المبايض لعلاج العقم.

تسعى مجموعة من العلماء في الصين إلى تطوير روبوت مصغر للطباعة الحيوية، ليصبح إدخاله إلى جسم الإنسان أسهل

ركزت الكثير من أبحاث الطباعة الحيوية سابقًا على علاج البشرة وأنواع أخرى من النسج المكونة للسطح الخارجي للجسم، وذلك بسبب صعوبة الوصول للأعضاء المركزية الأخرى كالجهاز الهضمي، إذ تحتاج إلى معدات ضخمة إذا لم نرد القيام بجراحة واسعة النطاق.

وتسعى مجموعة من العلماء في الصين إلى تطوير روبوت مصغر للطباعة الحيوية، ليصبح إدخاله إلى جسم الإنسان أسهل، ولهذا استخدموا التقنيات الحالية لإنشاء أجهزة إلكترونية مميزة، مثل النحل الميكانيكي أو الروبوتات المستوحاة من الصراصير، هذا ما قاله كبير مؤلفي الدراسة تاو سو، وهو مهندس بيولوجي في جامعة تسينغهوا في بكين.

ويبلغ عرض الروبوت المصغر الناتج نحو 30 ملم فقط، أي أقل من نصف عرض بطاقة الائتمان ويمكن طيه ليصبح بطول 43 ملم، وفور دخوله لجسم المريض يكون في حالة الطي، ليتغير بعد ذلك ويصبح بطول 59 ملم، وتبدأ عملية الطباعة الحيوية.

يقول ديفيد هولزل الذي لم يشارك في هذا البحث وهو مهندس ميكانيكي في جامعة ولاية أوهايو الأمريكية: “أنشأ فريق الدراسة تقنيات ذكية تُمكّن الجهاز من الدخول إلى الجسم مضغوطًا لينفرد بعدها ويوفر مساحة عمل واسعة فور تجاوزه القيود بعد دخوله”.

ركّب الباحثون الصينيون في تجاربهم الروبوت المصغر في منظار داخلي -أنبوب طويل يمكن إدخاله في فتحات جسدية- ونجحوا في تمريره عبر أنبوب منحنٍ إلى داخل نموذج بلاستيكي شفاف يمثل المعدة، ثم استخدموه لطباعة المواد الهلامية المجهزة ببطانة معدة بشرية وخلايا عضلات معدة -في هذه التجربة نُمِّيت هذه الخلايا في بيئة خاصة في مخبر خاص- على طبق مخبري، بقيت الخلايا المطبوعة قابلة للحياة وتكاثرت بثبات مدة 10 أيام.

يقول سو: “هذه الدراسة هي المحاولة الأولى للجمع بين الروبوتات الدقيقة والطباعة الحيوية مع بعضهما البعض، لأغراض طبية”.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى