تقنية الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد قد تشكل مستقبل علاج مرض السكري
تاريخ النشر: 26th, March 2025 GMT
ابتكر باحثون تقنية جديدة لعلاج مرض السكري باستخدام حبر حيوي مستخلص من أنسجة البنكرياس وتقنية الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد.
وأجرى الدراسة باحثون من جامعة بوهانج للعلوم والتكنولوجيا في كوريا الجنوبية، ونُشرت في مجلة "نيتشر كوميونيكيشنز" (Nature Communications) وكتب عنها موقع يوريك أليرت.
توجد داخل البنكرياس خلايا تسمى خلايا جُزُر لانغرهانس وهي تعمل على إفراز الإنسولين لخفض مستوى السكر في الدم، وتتحكم هذه الخلايا في إفراز الإنسولين من خلال تفاعلها مع المكونات المحيطة بها، مثل الأنسجة الداعمة والخلايا الوعائية، مما يساعد على تنظيم مستويات السكر في الدم بشكل فعال.
وتعتبر الخلايا الجذعية مصدرا واعدا لتوليد خلايا جُزُر لانغرهانس في المختبر، إلا أن إعادة تكوين البيئة الدقيقة وشبكة الأوعية الدموية التي تشبه البيئة الموجودة في البنكرياس والتي تحتاجها هذه الخلايا لتعمل بشكل صحيح كان عقبة رئيسية في هذه العملية.
الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد
تُعرَّف الطباعة الحيوية على أنها عملية ترتيب المواد والخلايا الحية بطريقة تشبه الترتيب الموجود في أعضاء أو أنسجة محددة في الجسم، ويتم تصميم الجسيمات الحيوية المراد طباعتها هندسيا من خلال تقنيات تعتمد على الحاسوب. ويستخدم حبر من نوع خاص لإنتاج هذه الجسيمات.
إعلانيتكون الحبر الخاص الذي يتم استخدامه في الطباعة من مادة حيوية أو خليط من عدة مواد حيوية على شكل هلام مائي (هيدروجيل)، يحتوي عادة على أنواع الخلايا المطلوبة، ويُسمى هذا المحلول بالحبر الحيوي.
وفي محاولة لتوفير البيئة المناسبة للخلايا الجذعية لتولد الخلايا المطلوبة قام فريق البحث بتطوير حبر حيوي خاص يحتوي على مكونات تحاكي البيئة الموجودة حول خلايا جُزُر لانغرهانس ويحتوي على بروتينات موجودة في البنكرياس، ويعرف هذا الحبر بالمصفوفة خارج الخلوية الشبيهة بالبيئة الدقيقة حول خلايا الجُزُر (Peri-islet Niche-like extracellular matrix) والذي رمز له اختصارا "بي أي إن إي" (PINE).
واستفاد الفريق من تقنية الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد لبناء نموذج نسيج يشبه النسيج الموجود في البنكرياس والذي يتحكم في الإنسولين، ويجمع خلايا تشبه خلايا جزر لانغرهانس مع أوعية دموية، ويُسمى هذا النموذج " تجمعات الخلايا الشبيهة بجُزُر لانغرهانس البشرية مع الأوعية الدموية" ((HICA-V) Human Islet-like Cellular Aggregates and Vasculature).
رتب النموذج الذي تم ابتكاره خلايا جزر لانغرهانس المشتقة من الخلايا الجذعية بدقة إلى جانب هياكل وعائية، مُحاكيا بذلك بنية البنكرياس الحقيقي. أظهرت الخلايا المزروعة داخل النموذج زيادة في إنتاج الأنسولين، مُظهرةً خصائص وظيفية تُضاهي خلايا جزر لانغرهانس الأصلية. كما أظهرت استجابات مرضية مثل تلك التي نراها في حالة الاصابة بمرض السكري.
قالت البروفيسور جينا جانغ الباحثة المشاركة في الدراسة: "إن التقنية المخصصة التي تم تطويرها في هذا البحث تحاكي بدقة بنية ووظيفة البنكرياس البشري، مما يدعم نضوج خلايا جُزُر لانغرهانس المشتقة من الخلايا الجذعية ويعزز وظائفها عن طريقها، ونتوقع أن تلعب هذه التقنية دورا رئيسيا في تطوير أبحاث السكري، وتسريع تطوير الأدوية المضادة للسكري، وتحسين كفاءة عمليات زراعة خلايا لانغرهانس."
إعلانالمصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حريات رمضان الطباعة الحیویة ثلاثیة الأبعاد
إقرأ أيضاً:
أسرع وأكثر دقة.. تقنية بالذكاء الاصطناعي لعلاج أمراض الجهاز الهضمي
طوّر علماء في جامعة كامبريدج، خوارزمية ذكاء اصطناعي تُسرّع معدلات تشخيص أمراض الاضطرابات الهضمية.
ووفق ما نشرته صحيفة "الغارديان" فقد دُرّبت الخوارزمية الجديدة، وجرى اختبارها على أكثر من 4000 صورة مُلتقطة من 5 مستشفيات مختلفة، باستخدام 5 ماسحات ضوئية متنوعة.
مفاجأة طبية.. دواء لمرض وراثي يصبح سلاحاً فتاكاً ضد الملاريا - موقع 24كشفت دراسة حديثة أنه عندما يتناول المرضى دواء "نيتيسينون"، فإن دمهم يُصبح قاتلًا للبعوض المسبب للملاريا.
وجدت النتائج، أن الخوارزمية كانت بنفس فعالية أخصائي علم الأمراض في تشخيص مرض الاضطرابات الهضمية. والأهم من ذلك، أن خوارزمية التعلم الآلي كانت أسرع بكثير، مقارنةً بأخصائي علم الأمراض.
الاضطرابات الهضميةيعد مرض الاضطرابات الهضمية حالة من أمراض المناعة الذاتية تؤثر على ما يقرب من 700 ألف شخص في المملكة المتحدة، ولكن الحصول على تشخيص دقيق قد يستغرق سنوات.
يحدث هذا المرض بسبب تناول الغلوتين - الموجود في القمح والجاودار والشعير - وتشمل أعراضه تقلصات المعدة والإسهال والطفح الجلدي وفقدان الوزن، والتعب، وفقر الدم.
علاج جديد بالخلايا الجذعية يمنح أملاً لمرضى الشلل - موقع 24يعد الشلل من أكثر الحالات الطبية تدميراً، حيث يفقد المصابون القدرة على الحركة والاستقلالية في لحظة. وتشكل إصابات الحبل الشوكي تحدياً كبيراً، إذ يعد المسؤول عن نقل الإشارات بين الدماغ والجسم، وعند تعرضه للتلف، تكون فرص التعافي محدودة، ما يؤدي إلى شلل دائم لدى ملايين الأشخاص حول العالم.
يمكن أن يؤدي مرض الاضطرابات الهضمية غير المعالج إلى مضاعفات أكثر خطورة مثل سوء التغذية، وهشاشة العظام، وفقر الدم والعقم، فضلاً عن زيادة خطر الإصابة ببعض أنواع السرطان وأمراض المناعة الذاتية الأخرى.
بدورها، قالت إليزابيث سويلو، استشارية أمراض الدم وأستاذة علم الأمراض بجامعة كامبريدج، وأحد المؤلفين الرئيسيين للبحث: "قد يستغرق الحصول على تشخيص دقيق سنوات عديدة، وفي ظل الضغوط الشديدة على أنظمة الرعاية الصحية، من المرجح أن تستمر هذه التأخيرات".
وأضافت: "يمتلك الذكاء الاصطناعي القدرة على تسريع هذه العملية، مما يسمح للمرضى بتلقي التشخيص بشكل أسرع، وفي الوقت نفسه يخفف الضغط على قوائم انتظار هيئة الخدمات الصحية الوطنية".
وبحسب الدكتور فلوريان جاكل، أحد المشاركين في تأليف البحث، فإن الأمر يستغرق من أخصائي علم الأمراض من خمس إلى عشر دقائق لتحليل كل خزعة "العينة"، في حين أن نموذج الذكاء الاصطناعي يمكنه تشخيص مرض الاضطرابات الهضمية على الفور.
عاجل - ولي العهد يوجه باتخاذ عدد من الاجراءات المرتبطة بأسعار الاراضي والايجارات