פיתוח רפואי: הדפסת כלי דם לאיברים מלאכותיים

תאי דם אדומים. מקור: ויקידפיה. ברשיון. צילום: Us National Institutes of Health
תאי דם אדומים. מקור: ויקיפדיה. ברשיון. צילום: Us National Institutes of Health

מדענים מפתחים מעין שילוב מדפסת ש”תדפיס ותחבר” באופן תלת מימדי כלי דם לאיברים מלאכותיים להשתלה

מאות אלפי אנשים ברחבי העולם ממתינים לקבל תרומת איברים אולם קצב התרומות השנתי של האיברים וההתאמות גורר מחסור בהיצע איברים מתאים לנוכח הביקוש הרב. לאור זאת בשני העשורים האחרונים מתמקדים מדענים וחוקרים ברחבי העולם בפיתוח וייצור איברים מלאכותיים או רקמות מלאכותיות- סינתטיות שיסייעו לחולים לזכות להשתלה שעשויה להציל את חייהם. אחת הבעיות המרכזיות בה נתקלים החוקרים בנושא זמינות והתאמת איברים מלאכותיים להשתלה היא העדר תשתית אספקת דם מתאימה בתוך האיבר- כלומר החוקרים עדיין מתקשים בייצור מערכת הובלת דם של צינוריות/נימי דם קטנים ומתאימים להובלת דם באיברים הרלוונטיים.

 פיתוח ייחודי של חוקרים גרמנים במכון הגרמני פרהונהופר Fraunhofer  לביוטכנולוגיה והנדסה בגרמניה  עשוי לספק פתרון חדשני לבעיה זו ולתת מענה ייחודי שיכול להוביל לפתרון מעשי ונגיש: החוקרים בפרויקט הייחודי BioRap חברו לצורך ייצור של כלי דם מלאכותיים במודל תלת מימדי באמצעות מכונה הפועלת כשילוב של טכנולוגיה של מדפסת הזרקת דיו תלת מימדית –שמייצרת שכבות זעירות של כלי דם שמונחות זו על זו ובטכניקה ייחודית יחד עם הדמיה של תוכנה מתחום הנדסת התעשייה והניהול, מחוברות ברמה מולקולרית, ויוצרות מבנים עדינים בעלי מאפיינים פנימיים חלקים המאפשרים זרימת דם. מבנים אלה מיוצרים מחומרים שונים וביניהם חלבונים חיוניים.

אף שהפוטנציאל הגלום בטכנולוגיה זו הוא רחב מבחינה רפואית, החוקרים במכון עדיין בעיצומו של פיתוח הטכנולוגיה הייחודית לצורך פיתוח של מודלים תלת מימדים של חומרים ביולוגיים אלסטיים שישמשו בעתיד בתחום השתלות האיברים. החוקרים סבורים כי טכנולוגיה זו תאפשר ייצור מהיר של  אבי טיפוס של ביו-חומרים אלסטיים ואורגניים וכבר כעת היא יכולה לשמש לצורך ייצור תבניות איברים ובהן מערכות הובלת דם, שיושתלו בשלב ראשון ונסיוני בבעלי חיים לצורך בחינת תפקודם. עם זאת, הפיתוח מצוי עדיין בשלבים בסיסיים יחסית ולכן החוקרים מערכים כי יארך זמן, עד שניתן יהיה להשתמש בטכנולוגיה זו בבני אדם.