باحثون يصنعون نموذجاً لقلب إنسان باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد

تصميم نموذج قلب مصغر

يعتبر نقص الأعضاء مشكلة عالمية، حيث إن أكثر من 4 آلاف شخص في الولايات المتحدة، على سبيل المثال، ينتظرون الحصول على قلب من شخص بعد وفاته. وهناك في ألمانيا، حيث تجرى نحو 300 جراحة زرع قلب سنوياً، ينتظر نحو 700 شخص فرصة الحصول على قلب، وذلك وفقاً لبيانات «المركزي الألماني» للتوعية الصحية.
وكان قد نجح باحثون من الولايات المتحدة في تصميم نموذج قلب مصغر، عبارة عن بطينين ينقبضان بشكل منتظم، وصمامين، باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد، مؤكدين أن ذلك دليل على إمكانية استخدام هذه الطابعات مستقبلاً في طباعة أعضاء الجسم.
وقال آدم فاينبرج، كبير الباحثين في جامعة كارنيجي ميلون، بمدينة بيتسبرج بولاية بنسلفانيا الأميركية: «برهننا على أننا نستطيع طباعة أجزاء من القلب اعتماداً على الخلايا والكولاجين، وأن هذه الأجزاء قادرة فعلاً على العمل، مثل صمام القلب أو البطين».
أضاف فاينبرج: «استطعنا التوصل إلى هياكل تشريحية دقيقة خاصة بكل مريض على حدة»، مشيراً في الوقت ذاته إلى أن هذه الطريقة لم تصبح جاهزة للتطبيق العملي بعد، حسب وكالة الأنباء الألمانية.
وأشار إلى أندريو هودسون، المشارك في الدراسة، إلى أن «الكولاجين مادة حيوية مرغوب بها جداً في الطباعة ثلاثية الأبعاد لأن أي نسيج في جسمنا يتكون حرفياً من هذه المادة»، وأضاف: «ولكن المشكلة تكمن في أن هذه المادة تكون سائلة في البداية، مما يؤدي إلى تكون بقعة لزجة عند الطباعة، لذلك طورنا تقنية تمنع حدوث التشوه».
يتم خلال هذه الطريقة التي أطلق عليها الباحثون اختصاراً اسم «فريش» استخدام طابعة في تحميل الكولاجين طبقة فوق طبقة في حمام من السائل الهلامي يدعم التشكيل بداية، وبعد انتهاء عملية الطباعة يتم تسخين السائل الهلامي، الجِل، إلى درجة حرارة 37 درجة مئوية، أي درجة حرارة الجسم، بحيث يتبقى الهيكل النهائي، حسبما أوضح الباحثون في دراستهم التي نشروا نتائجها في العدد الحالي من مجلة «ساينس» العلمية.
تبلغ درجة نقاء الطباعة 20 مايكرومتر (المايكرومتر يساوي واحد على الألف من المليمتر)، أي أدق عشر مرات من الطريقة السابقة التي استخدمت لنفس الغرض، والتي أعلن عنها الباحثون قبل أربع سنوات في مجلة «ساينس» أيضاً. كما أن البنية المسامية بالغة الدقة تسمح، حسب الباحثين، بنمو الخلايا والأوعية الدموية داخلها.