دانشمندان در یک پیشرفت پیشگامانه در موسسه پلی تکنیک رنسلر(Rensselaer) با موفقیت فولیکول‌های مو را در بافت پوست انسان در آزمایشگاه چاپ سه بعدی کردند.
به گزارش ایسنا، این پژوهش که در مجله Science Advances منتشر شده است، نشان دهنده یک گام مهم رو به جلو در مهندسی پوست است و راه‌های جدیدی را در پزشکی احیا کننده باز می‌کند.
این مطالعه به رهبری دکتر پانکاج کارانده دانشیار مهندسی شیمی و بیولوژیکی و عضو مرکز زیست‌فناوری و مطالعات میان رشته‌ای رنسلر انجام شده است. این تیم به چالش تاریخی بازسازی فولیکول‌های مو با استفاده از سلول‌های مشتق شده از انسان پرداخت.
دکتر کارانده در بیانیه‌ای گفت: کار ما یک اثبات مفهوم است که در آن، ساختار فولیکول‌های مو را می‌توان به روشی بسیار دقیق و قابل تکرار با استفاده از چاپ زیستی سه بعدی ایجاد کرد. این نوع فرآیند خودکار برای امکان‌پذیر ساختن زیست‌ساخت آتی پوست مورد نیاز است.
این مطالعه مبتنی بر تحقیقات قبلی است که نشان می‌دهد محیط‌های سه‌بعدی می‌توانند تولید فولیکول‌ها یا ساقه‌های جدید مو را تحریک کنند.
فراتر از عمق پوست
در حالی که فولیکول‌های مو در ابتدا ظاهری آرایشی و زائد دارند، عملکردهایی حیاتی را انجام می‌دهند. این ساختارهای میکروسکوپی با تولید عرق نقش کلیدی در تنظیم دمای بدن دارند. علاوه بر این، فولیکول‌های مو سلول‌های بنیادی ضروری برای بهبود پوست را در خود جای می‌دهند.
مدل‌های فعلی برای مهندسی پوست فاقد پیچیدگی فولیکول‌های مو هستند. کارولینا کاتارینو نویسنده ارشد این مطالعه تاکید کرد که ترکیب فولیکول‌ها در این مدل‌ها می‌تواند درک عمیق‌تری از نحوه تعامل پوست با محصولات موضعی ارائه دهد.
پژوهشگران از روش‌های چاپ سه بعدی استفاده کردند که برای عملکرد در سطح سلولی سازگار شده است. این فرآیند شامل کشت سلول‌های پوست و فولیکول در آزمایشگاه است تا زمانی که سلول‌های قابل چاپ کافی به دست آید.
سپس این سلول‌ها با پروتئین‌ها ترکیب می‌شوند تا «جوهر زیستی» مورد استفاده چاپگر ایجاد شود. چاپگر با استفاده از یک سوزن بسیار نازک، جوهر زیستی را لایه به لایه چاپ می‌کند و کانال‌هایی برای رسوب سلول‌های مو ایجاد می‌کند. سلول‌های پوست به این کانال‌ها مهاجرت می‌کنند و ساختارهای فولیکولی موجود در پوست طبیعی را تکرار می‌کنند.
نگاه به آینده
بافت‌های مهندسی شده در حال حاضر دو تا سه هفته طول عمر دارند که رشد ساقه‌های مو را محدود می‌کند. تیم دکتر کارانده قصد دارد این دوره را افزایش دهد و به فولیکول‌های مو اجازه دهد تا بالغ شوند.
این کار می‌تواند راهی طولانی برای کاربردهای آزمایش دارو و پیوند پوست داشته باشد و پتانسیل چاپ سه‌بعدی و پوست کاملاً کاربردی با مو را به نمایش بگذارد.
دیپاک واشیشت مدیر مرکز زیست‌فناوری و مطالعات میان رشته‌ای رنسلر می‌گوید: آزمایشگاه دکتر کارانده در خط مقدم مهندسی بافت پوست قرار دارد. این تیم قبلاً با موفقیت پوست را با رگ‌های خونی در حال کار چاپ کرده‌اند و این تحقیق جدید گام بعدی هیجان‌انگیز در توسعه و آزمایش درمان‌های بهتر برای سوختگی و سایر بیماری‌های پوستی است.
پژوهشگران دیگر نیز تأثیر این پژوهش را تأیید و خاطرنشان کرده‌اند که کار این تیم، نمونه‌ای عالی از پیشرفت‌های پژوهشگران موسسه پلی‌تکنیک رنسلر در مهندسی و علوم زیستی با تأثیر بر سلامت انسان است.
این مطالعه جدید نه تنها پتانسیل رشد مو را در پوست مهندسی شده باز می‌کند، بلکه زمینه را برای پیشرفت‌های متحول کننده در پزشکی احیا کننده و آزمایشات پوستی فراهم می‌کند.
دانشمندان همچنین در حال تحقیق روی سلول‌های بنیادی برای رشد مجدد موهای پیر هستند.
در نهایت به نظر می‌رسد آنچه زمانی به داستان‌های علمی-تخیلی مربوط دانسته می‌شد، اکنون در حال تبدیل به واقعیت است.
