در اوایل سال جاری، کمپانی 3D Systems خبر از تلاش هایش در زمینه ی پرینت بیولوژیک داد؛ این کمپانی قصد دارد جهت پرینت اسکلت ارگان های بدن و ریه های پرینت سه بعدی، با United Therapeutics و دپارتمان بیوتکنولوژی ریه ی آن ها همکاری کند.
در ادامه به جزئیات بیشتر این همکاری و تأثیر آن بر آینده ی پرینت سه بعدی ارگان های بدن می پردازیم.
3D Systems مدتی است که با United Therapeutics همکاری می کند و عمده ی فعالیتشان معطوف به توسعه ی سیستم ها و پروسه های پرینت جهت ساخت اسکات ارگان های بدن بوده است. به نظر می رسد پلتفرم اصلی مورد استفاده در این پروژه، سیستم Figure 4 کمپانی 3D Systems بوده است.
در سال 2020 اعلام شد که این شرکت ها موفق به پرینت میکرونی با کیفیت بالا شده اند که مناسب رگزایی (جهت حفظ سلول های زنده) است؛ علاوه بر این با استفاده از یک rhCollagen منحصر به فرد، پیشرفت های چشمگیری هم در فرمولاسیون متریال داشتند.
این گام های بلند رو به جلو، منجر به تعهد هرچه بیشتر آن ها به تحقیق شده است.
با سرمایه گذاری های بیشتر شرکا می توانند این پروژه را بیشتر توسعه دهند.
این تحقیقات، سبب فراهم شدن امکانات و فرصت ها در حوزه ی پزشکی احیا می شود؛ از جمله توسعه ی ارگان های غیر جامد نیازمند به عروق بیولوژیکی پایدار (رگ های خونی). می توانید نمونه ای از رگ های خونی پرینت شده را در تصویر زیر مشاهده کنید.
نگاره 1) مدل پرینت سه بعدی رگ های خونی انسان
این تحقیق در فرآیند پرینت برای پرفیوژن به اوج خود رسیده است. این شامل استفاده از متریال سفارشی و بهینه سازی پروسه جهت دستیابی سریع به اسکلت های هیدروژلی با رزولوشن بالاست که می توانند با سلول های زنده برای ایجاد بافت های جدید پرفیوز شوند.
“ما بین دو کمپانی یک تیم تشکیل داده ایم.” Chuck Hull، CTO کمپانی 3D Systems در مصاحبه ای با Forbes
” کارهای زیادی برای انجام دادن وجود داشت. ما تصمیم گرفتیم که اسکلت های نگه دارنده را با هیدروژل پرینت کنیم. تا پیش از این به پرینت پلاستیک های سخت عادت کرده بودیم؛ اما از آن جایی که بدن بیشتر از آب است؛ این به معنای پرینت متریالی نرم بود. هنگامی که متوجه این موضوع شدیم؛ فهمیدیم که سلول ها برای رشد به مکانی نیاز دارند. و این به معنای پرینت با جزئیات بسیار کوچک بود تا فضایی برای سلول ها فراهم کنند. اما پرینت کوچک تر با رزولوشن بالا، سرعت پروسه را کاهش می دهد؛ بنابراین ما به سرعت پرینت بالاتری نیاز داشتیم.
کشف این مسائل سه سال زمان برد؛ و هنوز مراحل آزمایش ای بالینی و نظارتی وجود دارد که باید انجام شود. اما از نظر تکنولوژی اسکات ها، از نظر من ما همین الان هم قادر به پیاده سازی آن هستیم.”
United Therapeutics بخشی تحت عنوان “pipeline of development” در وبسایت شان دارد که اهدافی که در این پروژه دنبال می کنند را نشان می دهد.
در کوتاه مدت، آن ها قصد دارند با توسعه ی تکنولوژی هایی مانند دستگاه های تنفسی Trepostinil (برای تسکین فشار خون شریانی ریوی) شروع کنند. ارگان های تولید شده احتمالا در این پروسه ی کشف دارو کمک کننده خواهند بود.
آن ها می گویند پس از این، هدفشان توسعه ی سایر تکنولوژی های درمانی بیماری های ریوی و تولید ارگان های زنو (ساخته شده از اسکلت ارگان های خوک) مانند کلیه های زنو، قلب زنو و ریه است.
هدف بلند مدت شان هم مهندسی یک جفت ریه ی پرینت سه بعدی شفاف با اسکلت های پرینت شده ی پرفیوز شده با سلول های آلوژنیک یا سلول های خود بیمار جهت استفاده در مراحل پیشرفته ی بیماری های ریوی است.