طباعة كتل سرطانية بالطابعة ثلاثية الأبعاد

هل أعدت النظر مرة أخرى للعنوان؟ نعم العنوان كما قرأته تماما ولا يوجد أي خطأ به... نعم إنها طباعة الأورام السرطانية ...مرض نريد التخلص منه هل نقوم نحن بتشكيله؟؟ ما هي الفائدة من ذلك؟ وكيف سيتم ذلك؟ تابع معنا في هذه المقالة ...

تمكن باحثون من جامعة دركسل من تطوير طريقة لطباعة أورام سرطانية عن طريق الطابعة ثلاثية الأبعاد، مما يعد بقفزة نوعية قد تؤدي إلى تحسن كبير في مجال أبحاث الأورام السرطانية.

اعتمدت عملية الطباعة أساسا على استخدام مزيج من خلايا سرطانية عنقية (عنق الرحم)، مخلوطة مع مادة هيدروجيل (هي مادة شبيهة بالمرهم تتسم بالذكاء لكونها قادرة على تغيير من بنيتها الداخلية نتيجة تغير خصائص المحيط الموضوعة فيه من مثل التركيز الملحي، ودرجة الحرارة، أو نسبة الحموضة). بعد تطوير هذه التقنية، سيتمكن علماء السرطان من دراسة نمو الأورام، وقياس نسبة استجابتها للعلاج بشكل دقيق.

يقول أحد الباحثين أنه يأمل بالعمل مع علماء الأحياء و الأطباء المختصين بعلم الأمراض من أجل تحفيزهم على استخدام منصته التكنولوجية التي طورها. في الواقع، قد سبق للباحثين أن استخدموا الطابعات ثلاثية الأبعاد في تشكيل نماذج لخلايا و أنسجة حية، إلا أن الطريقة التي تم تطويرها هي الأولى من نوعها التي تقوم بتشكيل نماذج لأورام سرطانية حية عن طريق الطابعة ثلاثية الأبعاد.

عانى الأطباء والباحثون في الماضي من مشكلة دراسة العينات ثنائية الأبعاد، والتي يتم تنميتها في المختبر، حيث أن هذه العينات سوف تكون محدودة جداً في تنوع الدراسات التي قد تجرى عليها

و في ردود الفعل التي قد تبديها أثناء الدراسة، و ذلك لأن مساحة سطح الأورام السرطانية وشكلها في جسم الإنسان مختلف كلياً عن مثيلاتها في المختبر، كما أن التركيب الخلوي مغاير أيضاً؛ مما يعطي نتائج مختلفة أثناء القيام بدراستها في المختبر عن النتائج التي يمكن أن تبديها الأورام إن كانت في جسم الإنسان. بالإضافة إلى العوائق التي تعاني منها العينات ثنائية الأبعاد، كونها تفتقر إلى البعد الثالث الذي يحتوي على معظم الأنسجة التي يحتوي عليها الورم، مما يعني أن الطباعة ثلاثية الأبعاد ستكون قادرة على تشكيل الأورام السرطانية كاملة مما يؤدي إلى دراسة أكثر دقة لهذه الأورام.

لإثبات فعالية النموذج، قام الباحثون باختبار النموذج بالمقارنة مع النموذج ثنائي الأبعاد للورم نفسه عن طريق تعريضهم لعقاقير مضادة للسرطان، وكانت النتيجة بأن أبدى الورم الثلاثي الأبعاد مقاومة

أكبر للعلاج الكيميائي من مثيله ثنائي الأبعاد مما يفسر التباين الكبير بين نتائج العلاج على الورم ثنائي الأبعاد ونتائج العلاج على الأورام الحقيقية (الشبيهة بالأورام المطبوعة بالطابعة ثلاثيةالأبعاد).

بسبب الخبرة في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد، كان الباحثون قادرين على التحكم بالمتغيرات الرئيسية لعملية الطباعة مثل قطر إبرة الطابعة، وسرعة وضغط ضخ سائل الطباعة، شكل ونمط الجسم المراد طباعته، لزوجة و درجة حرارة سائل الطباعة.

استخدم الفريق طابعة متعددة الرؤوس (للطباعة) لضخ مزيج من الهيدروجيل والخلايا السرطانية العنقية الحية وكانت النتيجة ترسب خلوي نجا ضمنه 90 % من الخلايا السرطانية، وخلال ثمانية أيام تمكن الباحثون من إنتاج ورم سرطاني كروي الشكل.

كيف تبقى هذه الخلايا حية رغم مرورها بعدة عمليات صناعية تحت درجات حرارة مختلفة؟ يجيب أحد الباحثون على هذا السؤال بقوله أنه يقوم باستخدام خلايا سرطانية عنقية قوية تدعى بالخلايا

"هيلا" حيث أن هذه الخلايا قد تم استخدامها كثيراً في الأبحاث العلمية لسنوات طويلة، ونتيجةً لتوفر المعلومات الكافية عن كيفية استجابة هذه الخلايا للظروف المختلفة، فقد تم الاستفادة من هذه المعطيات للتحكم الدقيق بالعمليات الصناعية المتضمنة في الطباعة ثلاثية الأبعاد بحيث تتناسب ظروف هذه العمليات الصناعية مع معطيات بقاء الخلايا السرطانية سليمة.

تتضمن الخطط المستقبلية لفريق الباحثين إنتاج أورام سرطانية أكثر قرباً وشبهاً بتلك التي تنمو في جسم الإنسان.

بالإضافة إلى ذلك، سيعمل الفريق على طباعة أورام مكونة من عدة أنواع من الخلايا مما قد ينتج أوراما مشابهة لتلك التي يتم استئصالها من جسم المرضى. وفي خطوة أكثر تطوراً ،سيعمل الباحثون أيضاً على زرع هذه الأورام المطبوعة داخل نماذج مطبوعة أيضا من أنسجة، وأوعية دموية مما يساعد العلماء على دراسة كيفية نمو هذه الأورام داخل البيئة الداخلية لجسم الإنسان ودراسة آلية التواصل على مستوى خلية-خلية أو خلية- تركيب والاستجابة المناعية للنماذج المطبوعة للاستفادة منها في اختبار فعالية وسلامة أدوية السرطان الجديدة

نعم الطابعة ثلاثية الأبعاد ستعيد بناء العالم ...حتى المرض شاركت في إعادة بناءه بطريقة تساعدنا على الفهم تسهل لنا الطرق لإعادة التغلب عليه ... أين ستتوقف هذه الطابعة لا أحد يدري فلم يعد هناك حدود للتكنولوجيا ...

فيديو يوضح آلية طباعة الورم

المصدر:هنا

مصدر الصورة: هنا