تولید جوهر زیستی از آلوئه ورا برای تولید بافت پوست

به گزارش خبرنگار علمی ایرنا، 'آرزو داداش زاده' دانش آموخته كارشناسی ارشد دانشكده مهندسی ژنتیك دانشگاه صنعتی امیركبیر در پروژه كارشناسی ارشد خود با عنوان 'طراحی و مشخصه یابی جوهر زیستی برای نمونه سازی بافت پوست به وسیله چاپگر زیستی' با استفاده از گیاه آلوئه ورا و فناوری نانو موفق به تولید جوهر زیستی شد كه تجربه ای منحصر به فرد در دنیا به شمار می آید.
چاپگر زیستی، فناوری جدید در زمینه علوم زیستی است كه توانایی ساخت بافت و ارگان های بدن را دارد و می تواند به كم شدن تعداد افرادی كه در انتظار پیوند بافت برای عضو از دست رفته هستند، كمك زیادی كند.
به گفته محقق طرح تولید جوهر زیستی، پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیركبیر پیش از این موفق به طراحی و ساخت چاپگرهای زیستی در كشور شده بودند اما در تولید جوهر مناسب، مشكلاتی وجود داشت كه با توجه به همین نیاز، این محقق جوان، پروژه تحقیقاتی طراحی و مشخصه یابی جوهری مناسب و كارآمد برای چاپگرهای زیستی را به عنوان پروژه كارشناسی ارشد خود برگزید.
داداش زاده در گفت و گو با خبرنگار علمی ایرنا به تشریح جزییات طرح تحقیقاتی خود پرداخت و گفت: در این طرح، به توجه به مقالات مطالعه شده از سدیم آلژینات به عنوان ژل پایه چاپ استفاده شد كه ماده ای طبیعی، ارزان قیمت و در دسترس است اما به دلیل آنكه چسبندگی سلولی از خود نشان نمی دهد دیده شده است كه میزان زنده مانی سلول ها در آن روز به روز كاهش می یابد كه به همین منظور، نسبتی از ژلاتین را به تركیب آن افزودیم تا مشوق چسبندگی سلولی باشد.
وی ادامه داد: از همین رو جوهری كه انتخاب كردم تركیبی از سدیم آلژینات و ژلاتین بود كه می توانست داخل چاپگر، چاپ شود و با كلسیم كلرید، پیوند عرضی ایجاد كند و به صورت ضلع دربیاید.
این محقق جوان تصریح كرد: با توجه به اینكه جنبه نوآوری این ایده نیز برای ما اهمیت داشت، یك سری نانوحامل هایی سنتز كردیم كه داخل آن آلوئه ورا، بارگذاری شده بود كه رهایش آلوئه ورا باعث افزایش تكثیر سلول ها می شد.
وی خاطرنشان كرد: از آنجا كه جوهر پوستی را برای چاپ بافت پوست نیاز داشتیم درنتیجه، درصد سدیم آلژینات ژلاتین را به مقداری درنظر گرفتیم كه به بافت پوست نزدیك باشد و یك سری تست هایی گرفتیم كه آیا سلولها می توانند در این محیط زنده بمانند یا خیر.
داداش زاده افزود: همچنین در این طرح تحقیقاتی، تست های زنده مانی سلول ها را گرفتیم كه چه درصدی سلول ها زنده می مانند و آیا به مرور زمان، برای سلول ها سمیتی (سمی بودن محیط ) ایجاد می كند یا خیر و تاثیر آلوئه ورا را بررسی كردیم.
وی با توضیح این كه هر بافتی از بدن، یك سری مدول هایی دارد كه به ما می گوید آیا از لحاظ مكانیكی هم می تواند حمایت كند یا خیر، اظهار داشت: بنابراین تست مكانیكی را هم در آزمایشات خود قرار دادیم كه آیا استحكام مكانیكی مناسب را دارد و می توانند سلول ها را حمایت كند كه آنها بتوانند یك محیط سه بعدی داشته باشند و نهایتا ecm (ماتریكس خارج سلولی) را ترشح كنند.
داداش زاده به اجرای تست های تخریب در این پروژه تحقیقاتی اشاره كرد و گفت: به طور كلی، هر بافتی كه داخل بدن قرار می گیرد بعد از مدتی، باید تخریب شود و بافت مناسبی جایگزین آن شود و به عبارت دیگر، سازه بافت باید تخریب پذیر باشد و در عین حال از جذب آب مناسب برخوردار باشد.
وی اضافه كرد: نانوحامل هایی كه طراحی كردیم نیز لازم بود یك سری مشخصه هایی داشته باشند كه با توجه به همین موضوع، از نانوحامل هایی كه سنتز كردیم آزمون DLS گرفتیم تا سایز ذرات را به دست بیاوریم و قابلیت كاربرد این نانوحامل ها را برای گرایش مهندسی بافت مورد بررسی قرار دهیم كه خوشبختانه سایز ذراتی كه به دست آوردیم مناسب بود.
دانش آموخته مهندسی ژنتیك دانشگاه صنعتی امیركبیر یادآور شد: در این طرح، برای اینكه آلوئه ورا به صورت كنترل شده در ارتباط با سلول ها باشد از بارگذاری آنها درون نیوزوم استفاده كردیم كه به این ترتیب، آلوئه ورا به آهستگی از نیوزوم رهایش پیدا كند و هر بار مقدار اندك و كنترل شده ای از آن در ارتباط با سلول ها قرار گیرد.
وی بیان داشت: در ادامه طرح، همچنین نرخ رهایش آلوئه ورا از داخل نانوحامل ها را مورد بررسی قرار دادیم كه در روزهای مختلف، چه مقدار آلوئه ورا رهایش پیدا می كند و همه این آزمون ها دارای تكرار و نمونه كنترل بودند كه بتوانیم كار را به صورت قیاسی انجام دهیم.
داداش زاده كه پروژه كارشناسی ارشد خود را با راهنمایی دكتر ' نبی الله ابوالفتحی' به سرانجام رسانده است، گفت: در این طرح موفق به ساخت جوهر مناسب و قابل استفاده در چاپگرهای زیستی برای تولید بافت پوست شدیم كه هیچگونه سمیتی نیز ایجاد نمی كند و بافت پوست را با چاپگر زیستی ساخت دانشگاه صنعتی امیركبیر به سرپرستی دكتر ابوالفتحی، چاپ كردیم.
وی توضیح داد: این چاپگر برای تولید بافت های مختلف كاربرد دارد ولی ما در اولین قدم، بافت پوست را انتخاب كردیم كه تقریبا دو بعدی است.
داداش زاده یادآور شد: چاپگرهای زیستی نه تنها در ایران بلكه در جهان هم تكنولوژی جدیدی هستند و كار تحقیقاتی ما برای اولین بار در سطح دنیا انجام گرفت زیرا این ویژگی ها كه آلوئه ورا داخل نانوحامل باشد، حالت آهسته رهش داشته باشد و بتواند به تكثیر سلول ها در زمینه چاپ زیستی كمك كند، كار ما را منحصر به فرد كرده است.
چاپگر زیستی (Bioprinter) یكی از اجزای مهم و پایه ای در فناوری چاپ زیستی به شمار می آید.
از مزایای فناوری چاپ زیستی می توان به امكان استفاده از چاپگرهای تجاری با اعمال اصلاحاتی جهت پیدا كردن قابلیت چاپ سلول های زنده اشاره كرد.
فناوری چاپ زیستی نیازمند طراحی و مشاركت سه بخش اصلی شامل چاپگر زیستی، جوهر زیستی و كاغذ زیستی است كه محققان دانشگاه امیركبیر، پیش از این موفق به ساخت چاپگر زیستی شده بودند و اكنون فناوری تولید جوهر زیستی نیز توسط پژوهشگران این دانشگاه فراهم شده است.
علمی**1055**2017