في مختبر ألبرتو بابالاردو، طبيب وباحث ما بعد الدكتوراه متخصص في الأمراض الجلدية والأنسجة
بناء الجلد على شكل يد
تكنولوجيا زراعة هياكل الجلد ليست كذلكشهدت تغييرات كبيرة خلال 40 عاما؛ عادة ما تكون عبارة عن بقع مسطحة مستطيلة أو مستديرة. يقول حسن أربيل أباشي، الأستاذ المساعد والمهندس الحيوي ومستشار بابالاردو، إن هذه مشكلة، لأن هذه الأشكال لا تتطابق مع أشكال أجزاء الجسم مثل الأصابع والوجوه. يتطلب تطبيق تصحيحات ثنائية الأبعاد على خطوط ثلاثية الأبعاد المزيد من التصحيحات، مما يعني المزيد من الغرز وعمليات جراحية أطول. يبدو أسوأ من الناحية الجمالية ويعمل بشكل أسوأ من الناحية الميكانيكية.
في مقال في Science Advances ، الفريقوصفت عمليتها لصنع طعم ثلاثي الأبعاد ، والذي يسمونه "لا نهاية له" ، مما يعني أنه يتناسب مع جزء من الجسم ولا يحتوي على طبقات. بدأوا بطباعة سقالة ثلاثية الأبعاد تسمح لخلايا الجلد بالنمو بالشكل المطلوب. زرع بابالاردو الخلايا البشرية في طبقات حول السقالة ، ثم انتظر هذه الخلايا لبناء شبكة كثيفة من الجزيئات الهيكلية. يتبع الجلد المصمم هندسيًا الشكل والوظيفة عن كثب أكثر من أي وقت مضى ، وعند اختباره على الماوس ، تم دمجه كما لو كان جلدًا أصليًا - استغرق الأمر 30 ثانية لتطبيقه و 10 دقائق لإكماله.
بدأ فريق Abacha تجربتهم معزراعة الجلد بشكل اسطواني بسيط. استخدموا مسحًا ثلاثي الأبعاد أو نموذجًا رقميًا لطباعة سقالة بلاستيكية قابلة للاختراق للخلايا في طبقتين من الجلد - الأدمة الداخلية والبشرة الخارجية. يلقي بابالاردو الخلايا الليفية (خلايا الجلد) مع الكولاجين حول السقالات. في غضون أسبوعين ، نضجت الطبقة ، ثم زرع العالم الخلايا الكيراتينية - خلايا البشرة. تم تعريض هذا المزيج للهواء من جهة والسائل من جهة أخرى لمدة أسبوع - مثل بشرتنا. وقد نجحت. يقول أباتسي: "فكرنا: إذا استطعنا صنع أسطوانة ، فيمكننا صنع أي شكل".
أثار هذا الاختراق جدلاً داخل المجال العلميالمجموعات: أرادت مجموعة من العلماء أن تنمو وجهًا ، لكن من أراد أن يجرب اليد فاز. لقد تصوروا بنية خماسية الأصابع يمكن فتحها عند الرسغ ، ولبسها مثل القفازات ، ثم خياطة. يقول أباتسي: "سيكون عليك فقط ضم منطقة الرسغ وستكون هذه نهاية العملية".
ولذلك، قام المختبر بطباعة إطار بخمسة أصابعبحجم علبة سكر، وإعداد الخلايا كما كان من قبل، ثم اختبار مدى صمود التصميم مقارنة بالطعوم التقليدية. عند اختبار التشوه الميكانيكي، تفوقت الهياكل "بلا حدود" على الهياكل المسطحة بنسبة 400%.
ولكن هل يمكن لمثل هذا الكسب غير المشروع من الجلديستقر حقا؟ إن مظاهرة بابالاردو في الفئران ، والتي انتهى بها الأمر 11 مرة ، تقول نعم. اختار الطرف الخلفي للماوس لأن هندسة هذه المنطقة معقدة للغاية. بعد أربعة أسابيع من استبدال الجلد ، تم دمج التركيبة الاصطناعية بالكامل في الجلد المحيط بالفأر.
قراءة المزيد:
تم حفر الأرض في الصين إلى عمق قياسي
لا يتعلق الأمر بالأرض: أوضح العلماء سبب ندرة النظام الشمسي
تزاوج الزرافة أغرب مما كان يعتقد سابقًا