تلاش دانشمندان برای ساختن رگ‌های مصنوعی

محققان مرکز MIT آمریکا راهی یافته‌اند که به کمک آن می توانند تشکیل ساختارهای لوله‌ای موازی را به سلول‌ها القا نمایند. از این ساختارهای سلولی می توان روزی به‌عنوان رگ‌های مصنوعی کوچک و به‌منظور انتقال مواد غذایی و گازها به سلول‌ها و دفع مواد زاید از آنها، در داخل بافت‌هایی چون کلیه‌ها، کبد و قلب و یا ارگان‌های دیگر‌ـ که به میزان زیادی به عروق خونی احتیاج دارند‌ـ استفاده کرد.

محققان مرکز MIT آمریکا راهی یافته‌اند که به کمک آن می توانند تشکیل
ساختارهای لوله‌ای موازی را به سلول‌ها القا نمایند. از این ساختارهای
سلولی می توان روزی به‌عنوان رگ‌های مصنوعی کوچک و به‌منظور انتقال مواد
غذایی و گازها به سلول‌ها و دفع مواد زاید از آنها، در داخل بافت‌هایی چون
کلیه‌ها، کبد و قلب و یا ارگان‌های دیگر‌ـ که به میزان زیادی به عروق خونی
احتیاج دارند‌ـ استفاده کرد.

این پژوهش همچنین می تواند با استفاده از فناوری نانو راه جدیدی را برای
ساخت بافت‌های بدن به‌صورت مصنوعی به روی محققان بگشاید. موضوع پژوهش اخیر
بر روی بافت عروقی؛ به‌ویژه مویرگ‌هاست که کوچک‌ترین رگ‌های خونی هستند و
بخش مهمی از دستگاه گردش خون را تشکیل می دهند.

محققان این کار را از طریق ایجاد کردن قالبی بر روی یک سطح، با استفاده از
ماشینی در ابعاد میکرو و در آزمایشگاه Draper کمبریج انجام دادند. گر چه از
این ماشین معمولاً برای ساخت ابزارهایی در ابعاد میکرو استفاده می شود؛
محققان با تطبیق دادن این دستگاه با شرایط خود، توانستند قالب‌های
نانومقیاسی را بر روی ماده اولیه‌ای از جنس الاستومر سیلیکون ایجاد کنند.
بر روی سطح این قالب، شیارها و لبه‌هایی طراحی شده‌است که موجب رشد سلول در
جهت مورد نظر می گردد. سلول‌ها ضمن احساس وجود این قالب‌ها، نه تنها در جهت
شیارها رشد می نمایند، بلکه در طول این شیارها آرایش مطلوب خود را نیز پیدا
می کنند و ساختاری را با لبه‌هایی مشخص ایجاد می نمایند که ساختار
خطی(باندی) نامیده می شود. پس از تشکیل این ساختار خطی(باندی)، محققان با
استفاده از یک ژل معمولی سلول‌ها را به‌سمت تشکیل لوله‌های سه‌بعدی سوق می
دهند.

بر خلاف سلول‌ها یی که بر روی سطوح صاف رشد می کنند و شبکه‌ای از لوله‌های
مویینه را به وجود می‌آورند که در جهت‌های تصادفی رشد می کند، سلول‌ها یی
که بر روی سطوح قالب‌دار رشد می کنند، مویرگ‌هایی را تشکیل می دهند که در
جهت خواسته‌شده رشد می نمایند. به باور محققان، بهترین سلول‌ها یی که می
توان از آنها به‌منظور انجام این کار استفاده نمود، سلول‌های Endothelial
Progenitor Cells (EPC)
هستند، زیرا سلول‌هایی تقریباً نا بالغند. تلاش‌های
اولیه بر روی سلول‌های دیگرـ که شامل سلول‌های بالغ نیز می گردد‌ـ تاکنون
موجب تشکیل این ساختارهای باندی نشده‌است.

با رشد دادن سلول‌ها بر روی سطوح قالب‌دار به جای استفاده از روش مهندسی
بافت معمول ـ‌که در آن از مخلوط کردن سلول‌ها با فاکتورهای رشد مختلف برای
تولید بافت استفاده می شود‌ـ محققان می توانند کنترل بهتری بر روی فرایند
کنار هم قرار گرفتن سلول‌ها و تشکیل بافت داشته باشند.