عکس اسپرم

پرینت سه بعدی اسپرم برای مبارزه با سرطان بارداری

No votes yet.
Please wait...

اسپرم مهندسی شده با پرینتر سه بعدی برای درمان سرطان رحم به کار می‌رود

محققان انستیتو IFW Dresden و دانشکده تکنولوژی Chemnitz موفق به پرینت سه بعدی میکروتیوب هدایت‌کننده  اسپرم جهت درمان سرطان‌های وابسته به بارداری شدند. سلول‌های اسپرم حامل دارو که به طور طبیعی برای بقا در اندام تولیدمثلی زن سازگاری یافته‌اند، شیوه‌ای است بالقوه برای درمان سرطان‌های رحم که تنها در آمریکا حدود ۱۰۰۰۰۰ زن را سالانه گرفتار می‌کند.

پرینتر سه بعدی شریکی ایده‌آل برای کنترل توزیع دارو

علاوه بر اینکه اسپرم مهندسی شده با پرینت سه بعدی می‌تواند آخرین مراحل ورود به دهانه رحم را انجام دهد، دارای کمیت‌های مطلوب کنترل توزیع داروست؛ قابلیت خودتحرکی و توانایی سوراخ‌کردن غشای سلولی، امکان توزیع دقیق دارو در عمیق‌ترین قسمت‌های سلول‌های سرطانی را فراهم کرده است که واقعا موثر واقع خواهد شد. علاوه بر این، وجود بازوهای پدالی به اسپرم مصنوعی قدرت حمل دارویی خوبی اعطا کرده است.

پرینتر سه بعدی اسپرم

سلول‌های مرده و زنده سرطانی بعد از انتشار هیبرید اسپرم. لکه‌های قرمز:‌ سلول مرده و لکه‌های سبز: سلول‌های زنده را شامل می‌شوند

پرینت سه بعدی ابزارهای هوشمند برای اسپرم

ساختن یک گجت هوشمند خارج از سلول‌های اسپرم بوسیله پرینتر سه بعدی مقیاس نانو (۳D nanolithography) انجام گرفت. برای کنترل و بزرگسازی خواص طبیعی سلول‌های اسپرم، محققان ابزاری برای انتشار یک دقیقه‌ای اسپرم‌های مهندسی شده هنگام تماس با ساختارهای ویژه نیز طراحی کردند. این ابزار شکلی چهار اندامه (بازوی خمیده) داشته و که از یک طرف به دیواره سلول اسپرم متصل شده و از طرف دیگر، بازوها در زمان مناسب به دیواره‌های سلولی دیگر نیز چفت می‌شوند. این اتصال بدون هیچ‌گونه محدودیتی برای اسپرم بوده و به آن امکان حرکت آزاد در جداره رحم و داخل سلول‌های سرطانی را می‌دهد.

عکسی در مقیاس نانو از هیبرید اسپرم که با پرینتر سه بعدی پزشکی تولید شده است

قبل از اتصال ابزار چهاربازو لازم است تا اسپرم‌ها با محلول دوکسوروبیسین (Doxorubicin) خیس شوند. این دارو برای درمان سرطان‌های وابسته به رحم کاربرد دارد. ابزار چهاربازو بوسیله پرینتر سه بعدی از متریال‌های خاص پزشکی واکنش‌پذیر IP-Dip در مقیاس نانو (Nanoscribe GmbH) ساخته شده و توسط آهن روکش شده تا خاصیت مغناطیسی پیدا نمایند.

نحوه اتصال باله‌ها نانومقیاس به جداره سلولی

در یک آزمایش ابزار پرینت سه بعدی شده اسپرم با سلول‌های جاودانی هلا تماس یافت. سپس با ابزار نانومیکروجریان، اثرات این تماس بررسی گردید. نتایج بررسی شده نشان می‌دهد ۳/۲ (۱۵ از ۲۲) جفت موتورها (ترکیب اسپرم و ابزار چهار بازو) به خوبی انتشار یافته‌اند.

نتیجه‌گیری و تحقیقات بیشتر در زمینه پرینترهای سه بعدی پزشکی

اگرچه چالش‌هایی جزیی پیش‌روی محققان این طرح برای تست نهایی این روش درمانی در یک ارگانیسم زنده وجود دارد ولی نتایج نشان می‌دهد سیستم هیبرید اسپرم برای تشخیص و درمان نهایی سرطان‌های بارداری در آینده‌ای نزدیک مرسوم می‌گردد. از آنجایی که داروهای شیمی‌درمانی به سلول‌ها آسیب وارد می‌کند (با استفاده از درمان تبخیری و شرایطی که هنوز قابل فهم نشده‌اند)، لازم بود تا ابزاری برای کنترل هوشمند توزیع دارو (به خصوص سرطان) به کار رود. تحقیقات جامع مشابهی توسط دانشگاه کلمبیا و آزمایشگاه پرینتر سه بعدی دانشگاه ایلینویز (الهام گرفته از مکانیسم ساعت) با نام پروژه bio-bots را پیش می‌برند.

مدلی ساده از پرینت سه بعدی میکروچیپ نانوجریان. پیچش کانال میانی برای فراهم کردن محیط ماده مایع و مشاهده نتایج به کار میرود

ابزار میکروجریان‌ساز نیز در این تحقیقات نقشی کلیدی دارد. این ابزار یک محیط تست مقیاس کوچک با کانال‌هایی برای شبیه‌سازی مجرای سلولی درون بدن می‌باشد. با کمک فناوری پرینت سه بعدی، آزمایشگاه Lewis دانشگاه هاروارد قادر شد تا مجرای داخلی کلیه را روی یک چیپ میکروفلوید شبیه‌سازی کند. همچنین پروژه‌های دیگری برای تشویق سرمایه‌گذاری در حوزه میکروجریان‌سازها نیز در حال انجام است. تمام این موارد شیندن خبرهای خوبی از پیشرفت در حوزه پرینترهای سه بعدی علوم پزشکی را در آینده قطعی کرده است، فقط باید منتظر ماند.

3DPE-پرینترهای سه بعدی