مادة حيوية لطبع أوعية دموية بطابعة ثلاثية الأبعاد

تمكن العلماء من ابتكار مادة بروتينية جديدة قادرة على التجميع الذاتي مع أكسيد الغرافين عالي التقنية، يمكن استخدامها بمثابة “حبر حيوي” لطبع الأوعية الدموية بطابعة ثلاثية الأبعاد.

وتفيد مجلة Nature Communications، بأن علماء من الولايات المتحدة وإيطاليا وإسبانيا وأوكرانيا، ابتكروا طريقة لطبع بنى أسطوانية ثلاثية الأبعاد، لها خصائص الأنسجة الوعائية الحية.  والمادة الحيوية الجديدة المستخدمة تنتج من خلال التجميع الذاتي للبروتين مع أكسيد الغرافين.

يقول ألفارو ماتا، رئيس فريق البحث من جامعة نوتنغهام، “تفتح هذه الدراسة الباب لإنشاء تكنولوجيا حيوية تجمع بين الطابعة ثلاثية الأبعاد والتجميع الذاتي بين المكونات التركيبية والحيوية من دقائق النانو، يمكنها تحمل تدفق الدم”.

والتجميع الذاتي، عملية دمج الجزيئات العضوية في هياكل منتظمة أكبر – تشبه اللبنات الجزيئية التي قد تنمو وتتكاثر وتنفذ وظائف معينة. ومن خلال التحكم بعملية التجمع الذاتي للبروتين بوجود أكسيد الغرافين، تمكن الباحثون من جعل البروتين ينتظم في بنية الغرافين، مكونا معه مركبا ثابتا. ومن دمج نسب مختلفة من هذه المكونات حصل الباحثون على مادة حيوية مرنة يمكن استخدامها كحبر حيوي للطباعة ثلاثية الأبعاد لهياكل هندسية معقدة بدقة تصل إلى 10 ميكرومترات.

وفقًا للباحثين، تعطي المادة الجديدة إمكانيات فريدة في مجال التكنولوجيا الحيوية، وخاصة لإنتاج هياكل شبيهة بالشعيرات الدموية المرنة على نطاق ضيق والتي تمتلك جميع الخصائص الكيميائية والميكانيكية اللازمة للأوعية الدموية وتتوافق تمامًا مع الخلايا البشرية.

واستنادا إلى هذه النتائج، يخطط العلماء لإنشاء شبكة اصطناعية للأوعية الدموية لاختبار الأدوية المخصصة لعلاج فشل القلب والأوعية الدموية.