News
محققان دانشگاه ایالت واشنگتن با استفاده از تکنولوژی بایوپرینت موفق به توسعه ی داربست هایی از جنس سویا شدند که می تواند با سلول های سرطانی مقابله کند
مهر
محققانی از دانشگاه ایالتی واشنگتن (WSU) با استفاده از دم‌کرده‌ی سویا و تکنولوژی بایوپرینت، داربست‌های استخوان مانندی را توسعه داده‌اند که قادر به مقابله با سلول‌های سرطانی هستند.
در این تحقیق، “نابونیتا سرکار” دانشجوی WSU و پروفسور سوسمیتا بوز تلاش کردند تا از مزایای سلامتی محصولات سویا برای بهبود در مراقبت‌های بعد از عمل-در بیماران سرطانی- بهره جویند. در نتیجه‌ی تلفیق ترکیبات شیمیایی سویا با داربست‌های ساخته شده توسط پرینت سه‌بعدی، این دو موفق به کاهش سلول‌های سرطانی استخوان در نمونه‌ها شدند در حالی که به طور همزمان شاهد کاهش التهابات مضر نیز بودند.
در آینده، می‌توان از این کاربرد جدید پرینت سه بعدی به عنوان روشی ملایم‌تر برای درمان مبتلایان استئوسارکوم -نوعی سرطان استخوان که به طور خاص جوانان را تحت تأثیر قرار می‌دهد- بهره جست.
بوز گفت: «تحقیقات چندانی در زمینه ترکیبات دارویی طبیعی در دستگاه‌های زیست پزشکی انجام نشده است». «با استفاده از این داروهای طبیعی، می‌توان با کمترین یا هیچ عارضه جانبی، تفاوت مثبتی در سلامت انسان ایجاد کرد، گرچه مسئله‌ی مهم‌تر داشتن کنترل بر روی این ترکیبات است.
داربست‌های ساخته شده توسط تکنولوژی بایوپرینت در صنعت بهداشت و درمان
علی‌رغم پیشرفت‌های اخیر در پزشکی مدرن، درمان استئوسارکوم و سرطان متاستاتیک استخوان همچنان یک چالش بزرگ برای کادر پزشکی در سراسر جهان بوده است. رایج‌ترین شیوه‌ی درمانی برای اسئوسارکوم، جراحی برداشت عضو و به دنبال آن شیمی‌درمانی است، اما این روش می‌تواند موجب بروز عیوب استخوانی شدید و التهاب شود.
در نتیجه، یک درمان ایده‌آل برای ترمیم عیوب استخوانی پس از جراحی می‌بایست چندمنظوره باشد؛ که این شامل بازسازی بافت، پیشگیری شیمیایی و جلوگیری از التهاب است. مهندسی بافت استخوان (BTE) به علت سازگاری با نرم افزار CAD به طور خاص به عنوان جایگزینی مناسب برای خارج کردن بافت آسیب دیده به روش مرسوم، مطرح است.
با بهره‌گیری از تکنولوژی سی تی اسکن اکنون امکان پرینت سه بعدی مدل از نقص استخوان با کمک CAD و به طور خلاصه پروتزهای دقیق یک بیمار خاص، فراهم شده است. در حال حاضر، تعدادی از محققان بایوپرینت با ایجاد داربست‌های متخلخل از انواع مختلف سلول‌های بنیادی، در حال تلاش برای تحقق ایده پیوند استخوان چاپ شده هستند. ماهیت درون بافتی (in-vivo) بافت‌های ساخته شده به آنها سازگاری بیولوژیکی بسیار خوبی می‌بخشد و به همین علت هم در BTE از آنها استفاده‌ی گسترده‌ای شده است.
با توجه به اینکه بافت‌های پیوند شده در بافت‌های ارگانیک میزبان ، می‌توانند به طور موثری به عنوان سیستم انتقال داروی موضعی مورد استفاده قرار بگیرند. محققان با بهره‌گیری از این پیوند بیولوژیکی منحصر به فرد، به این فرضیه رسیدند که افزودن عصاره سویا به بافت‌های پرینت شده، بیمار را قادر می‌سازد تا از مزایای اثبات شده‌ی آن بهره‌مند شود.
داربست ساخته شده از لوبیا توسط تیم تحقیقاتی
به منظور ساخت داربست‌های متخلخل خود، این دو محقق از پرینت سه بعدی با تکنولوژی بایندرجت برای ساخت ترکیبی از ایزوفلاون‌های ضد سرطان سویا و سلول‌های بنیادی جنین استفاده کردند. ایزوفلاون‌ها، حاوی ژنیستئین، دایدزین و گلیسیتین هستند که با نسبت 5 : 4 : 1 ترکیب شدند تا با نسبت شیمیایی موجود در دانه های طبیعی سویا منطبق شوند.
پس از اتمام پروسه‌ی 30 ساعته ساخت داربست، این داربست به کمک ترکیب دارویی با PH بین 5.0 و 7.4 بارور شد تا وضعیت درونی بیماران بعد از جراحی برش استخوان را شبیه سازی کند. بعداً سلول‌های سرم جنین (FBS) به عنوان جایگزین سلول‌های آزمایشگاهی (in vitro) به بافت اضافه شدند و ترکیب بدست آمده در دمای 37 درجه سانتی‌گراد و در لرزاننده ی دورانی با هم مخلوط شد.
این تیم واکنش مخلوط را طی یازده روز زیر نظر گرفت، و اگرچه هر سه ایزوفلاون به طور مداوم آزاد میشدند، اما مخلوط‌های شیمیایی متفاوتی پیدا شد که باعث ایجاد سطوح مختلفی از واکنش ایمنی بدن میشدند. یک نسخه از داربست های بایوپرینت شده از جنس دم کرده‌ی سویا قادر است تا 90% از سلول‌های سرطانی که با آن در تماس بوده‌اند را از بین ببرد در حالی که دو مورد دیگر فقط رشد سلول‌های سالم استخوانی را بهبود می‌بخشند.
همچنین محققان برای ارزیابی کاربردهای درون‌بافتی داربست‌های بایوپرینت‌شده از جنس سویا، با ایجاد بی‌حسی موضعی این سلول‌ها را درون بافت استخوانی معیوب یک موش آزمایشگاهی کاشتند. ترکیب سویا به طور آشکاری باعث کاهش التهاب شد که این یک نیاز حیاتی برای مهندسی بافت استخوان و روشی مهم برای تضمین سلامت استخوان در آینده است.
منبع خبر
