علماء ينتجون بصيلات شعر بتقنية "ثلاثية الأبعاد" تحل مشكلة الصلع... صور وفيديو
07:08 GMT, 18 نوفمبر 2023
نجح فريق من العلماء في معهد "رينسيلار" للفنون التطبيقية بطباعة بصيلات شعر ثلاثية الأبعاد في أنسجة الجلد البشرية المزروعة في المختبر، عن طريق تطبيق تكنولوجيا جديدة لتوليد بصيلات الشعر، الأمر الذي قد يحدث ثورة في مجال معالجة مشكلة الصلع وحل عدد من المشكلات.
Sputnikوأشار العلماء إلى أن نجاح هذه التجارب قد يكون له تطبيقات طبية كثيرة على رأسها مجال الطب التجميلي وزراعة الشعر والجلد وغيرها، على الرغم من أن هذا الموضوع قد يحتاج لسنوات من الدراسة قبل البدء بتطبيقه.
وقال الباحث بانكاج كاراندي والأستاذ المشارك في مجال الهندسة الكيميائية والبيولوجية الذي قاد هذه الدراسة: "إن عملنا هو دليل على مفهوم إمكانية إنشاء هياكل بصيلات الشعر بطريقة دقيقة للغاية وقابلة للتكرار باستخدام الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد.. هذا النوع من العمليات الآلية ضروري لجعل التصنيع الحيوي للبشرة في المستقبل ممكنًا".
17 نوفمبر 2023, 09:47 GMT
وأوضح كاراندي أن "إعادة
بناء بصيلات الشعر باستخدام الخلايا المشتقة من الإنسان كانت تحديًا تاريخيًا. وقد أظهرت بعض الدراسات أنه إذا تمت زراعة هذه الخلايا في بيئة ثلاثية الأبعاد، فمن المحتمل أن تنتج بصيلات شعر أو أعمدة (خطوط) شعر جديدة، وتعتمد دراستنا هذا المبدأ"، بحسب الدراسة المنشورة
في مجلة "Science Advances" العلمية.
عندما يتعلق الأمر بهندسة جلد الإنسان، قد
يبدو الشعر في البداية غير ضروري. ومع ذلك، فإن بصيلات الشعر مهمة للغاية: فهي تنتج العرق، مما يساعد على تنظيم درجة حرارة الجسم، وتحتوي على خلايا جذعية تساعد على شفاء الجلد.
تعتبر بصيلات الشعر أيضًا نقطة دخول للأدوية الموضعية ومستحضرات التجميل، مما يجعلها جزءًا مهمًا من الاختبارات الجلدية. لكن اليوم، يتم إجراء اختبار السلامة الأولي على أنسجة الجلد المصنعة التي تفتقر إلى بصيلات الشعر، بحسب المقال المنشور في مجلة "phys" العلمية.
وبدورها، قالت الدكتورة والباحثة والمؤلفة الأولى للدراسة، كارولينا كاتارينو: "في الوقت الحالي، نماذج البشرة المعاصرة - الهياكل الهندسية التي تحاكي جلد الإنسان - بسيطة للغاية. إن زيادة تعقيدها عن طريق إضافة بصيلات الشعر من شأنه أن يمنحنا المزيد من المعلومات حول كيفية تفاعل الجلد مع المنتجات الموضعية".
وابتكر الباحثون جلدا يحمل بصيلات الشعر باستخدام تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد التي تم تكييفها للطباعة على المستوى الخلوي. ويبدأ العلماء بالسماح لعينات من خلايا الجلد والبصيلات بالانقسام والتكاثر في المختبر حتى يتوفر ما يكفي من الخلايا القابلة للطباعة.
وبعد ذلك، يقوم الباحثون بخلط كل نوع من الخلايا مع البروتينات والمواد الأخرى لإنشاء "الحبر الحيوي" الذي تستخدمه الطابعة.
17 نوفمبر 2023, 12:27 GMT
وباستخدام إبرة رفيعة للغاية لترسيب الحبر الحيوي، تقوم الطابعة ببناء الجلد طبقة بعد طبقة، مع إنشاء قنوات لترسيب خلايا الشعر أيضًا. وبمرور الوقت، تهاجر خلايا الجلد إلى هذه القنوات المحيطة بخلايا الشعر، مما يعكس بنية البصيلات الموجودة في الجلد الحقيقي.
ومن جهة أخرى، أشار الدكتور ديباك فاشيشث، وهو مدير مركز التكنولوجيا الحيوية والدراسات متعددة التخصصات، إلى أن "مختبر الدكتور كاراندي هو في طليعة هندسة أنسجة الجلد. لقد نجح هذا الفريق بالفعل في طباعة الجلد باستخدام أوعية دموية عاملة، وهذا البحث الأخير هو خطوة تالية مثيرة في تطوير واختبار علاجات أفضل للحروق والأمراض الجلدية الأخرى".
وقال الدكتور شيغار غارد، عميد كلية الهندسة في "رينسيلار": "يعد عمل الدكتور كاراندي مثالًا رائعًا للتقدم الذي أحرزه الباحثون في مجال التفاعل بين الهندسة وعلوم الحياة مع التأثير على صحة الإنسان.. إن جلب الطباعة ثلاثية الأبعاد متعددة القنوات إلى المجال البيولوجي يفتح فرصًا مثيرة كان من الصعب تخيلها في الماضي".
وفي الوقت الحالي، يبلغ عمر هذه الأنسجة من أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع، وهو ليس وقتا كافيا لنمو أعمدة (خيوط) الشعر.
ويهدف العمل المستقبلي لفريق البحث إلى تمديد تلك الفترة، مما يسمح لبصيلات الشعر بالنضج بشكل أكبر وتمهيد الطريق لاستخدامها في اختبار الأدوية وترقيع الجلد وغيرها.