อเมริกาเริ่มพิมพ์หลอดเลือดด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

การปลูกเนื้อเยื่อมนุษย์ใหม่ในสภาพแวดล้อมของห้องปฏิบัติการนั้นยากมาก เนื่องจากเป็นงานที่ต้องใช้ความอุตสาหะและความแม่นยำมาก นอกจากการสร้างโครงสร้างตามธรรมชาติแล้ว เนื้อเยื่อหรืออวัยวะแต่ละส่วนยังต้องได้รับการส่งผ่านหลอดเลือดเทียม ซึ่งยากมาก หากไม่ทำเช่นนี้ เนื้อเยื่อใหม่จะไม่สามารถรับสารอาหารและออกซิเจนได้

ผู้เชี่ยวชาญจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ได้พัฒนาวิธีการพิมพ์ 3 มิติแบบบางสำหรับเครือข่ายหลอดเลือดฝอยและหลอดเลือดขนาดเล็ก ซึ่งผนังหลอดเลือดจะขึ้นรูปให้มีความหนาสูงสุดถึง 600 ไมครอน

เทคนิคใหม่นี้เรียกว่า "การพิมพ์ชีวภาพแบบออปติคอลต่อเนื่องด้วยกล้องจุลทรรศน์" ซึ่งจะนำไปใช้สร้างเครือข่ายหลอดเลือดใหม่สำหรับอวัยวะหรือเนื้อเยื่อที่ปลูกขึ้นด้วยเทียมที่มีโครงสร้างแตกต่างกัน

สาระสำคัญของวิธีการใหม่คือ เซลล์ของสายพันธุ์ที่ต้องการจะถูกจุ่มลงในไฮโดรเจลชนิดพิเศษ หลังจากนั้น ด้วยความช่วยเหลือของรังสีอัลตราไวโอเลตและการสัมผัสกับอุณหภูมิ มวลนี้จะถูกอัดแน่น เพื่อให้ได้โครงสร้างสามมิติตามต้องการ

ตลอดกระบวนการนี้ เซลล์จะยังคงมีชีวิตและสามารถทำงานได้: จากนั้นเซลล์จะพัฒนาและเติมเต็มโครงร่าง 3 มิติ

ในระหว่างการทดลองกับสัตว์ฟันแทะ นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการปลูกถ่ายหลอดเลือดเทียมที่มนุษย์ประดิษฐ์ขึ้นให้กับหนูทดลอง ในเวลาเดียวกัน ได้มีการแสดงผลลัพธ์ที่น่าทึ่ง นั่นคือ หลอดเลือดใหม่สามารถหยั่งรากได้อย่างสมบูรณ์ภายใน 14 วัน และพื้นผิวของแผลก็หายเร็วกว่าปกติมาก

งานวิจัยนี้ดำเนินการภายใต้การดูแลของวิศวกรระดับนาโน ดร. Shaoshen Chen ตามที่เขากล่าว การทดลองนี้ช่วยแก้ปัญหาต่างๆ ของเทคโนโลยีชีวภาพทางหลอดเลือดได้มากมาย ปัจจุบันมีความชัดเจนแล้วว่าจะสร้างอวัยวะและเนื้อเยื่อแต่ละชิ้นขึ้นมาใหม่ได้อย่างไร โดยจะมีระบบเครือข่ายหลอดเลือดที่ทำงานได้เต็มที่ นอกจากนี้ ปัญหาในการนำหลอดเลือดเข้าไปในส่วนต่างๆ ของร่างกายก็ได้รับการชี้แจงแล้วเช่นกัน

“อวัยวะและเนื้อเยื่อส่วนใหญ่ในร่างกายมนุษย์มีหลอดเลือดแทรกซึมอยู่ ซึ่งจำเป็นต่อการทำงานและชีวิตของอวัยวะตามปกติ หลอดเลือดถือเป็นจุดที่เปราะบางที่สุดในด้านเทคโนโลยีชีวภาพและการปลูกถ่ายอวัยวะ ด้วยเหตุนี้ การค้นพบทางวิทยาศาสตร์หลายอย่างจึงยังไม่เสร็จสมบูรณ์ และนักวิทยาศาสตร์เพียงแค่กำลังจับเวลาเท่านั้น ปัจจุบัน การพิมพ์เครือข่ายหลอดเลือดแบบ 3 มิติที่เราสร้างขึ้นจะแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นก่อนหน้านี้ได้อย่างสมบูรณ์” ศาสตราจารย์เฉินแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับการค้นพบดังกล่าวในงานแถลงข่าวของมหาวิทยาลัย

ที่น่าสังเกตคือ ดร. เฉินเป็นหัวหน้าห้องปฏิบัติการนาโนไบโอแมทีเรียล การพิมพ์ทางชีวภาพ และเทคโนโลยีชีวภาพเนื้อเยื่อที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโกมาหลายปี เขาพยายามสร้างอวัยวะใหม่ที่มีหลอดเลือดเต็มมาหลายปีแล้ว

ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยศาสตราจารย์ยังคงทำการวิจัยต่อไป โดยตอนนี้พวกเขาต้องปรับปรุงการทำงานของระบบขนส่งของหลอดเลือดที่สร้างขึ้นโดยเทียม นอกจากนี้ ผู้เชี่ยวชาญยังกำลังทำงานเกี่ยวกับสิ่งประดิษฐ์ใหม่ นั่นคือการผลิตเครือข่ายหลอดเลือดจากเซลล์ต้นกำเนิดของผู้ป่วย

[ 1 ], [ 2 ]