دانشمندان ایرانی روشی جدید برای درمان سرطان با استفاده از چاپ سه‌بعدی کشف کردند

یک تیم بین المللی از محققان به رهبری دانشمندان ایرانی در کانادا، با موفقیت روشی را برای مدل سازی سه بعدی بهتر از سرطان های پیچیده و چندسلولی ایجاد کردند. این تیم توانست تکنیک های چاپ زیستی پیشرفته را با ساختارهای مصنوعی (تراشه های میکروسیال) ترکیب کند. این روش به محققان آزمایشگاهی کمک می کند تا تومورهای ناهمگن را با دقت بیشتری تشخیص دهند. این تومورها بیش از یک نوع سلول سرطانی دارند و اغلب در الگوهای غیرقابل پیش بینی پراکنده هستند.

به گزارش Phys، در روش سنتی، پزشکان تومور بیمار را بیوپسی می کردند. یعنی سلول ها را استخراج می کردند و سپس آنها را در پتری دیش در آزمایشگاه رشد می دادند. «نفیسه مقیمی»، محقق ایرانی فوق دکتری در رشته ریاضیات کاربردی و نویسنده اصلی این تحقیقات از دانشگاه واترلو کانادا، می گوید:« به مدت ۵۰ سال، زیست شناسان تومورها را با این روش سنتی درک می کردند. اما از یک دهه پیش، با شکست های مکرر درمان در آزمایش های انسانی، دانشمندان متوجه شدند که یک مدل دوبعدی نمی تواند ساختار واقعی تومور را در داخل بدن نشان دهد.»

نحوه تولید و عملکرد مدل سه بعدی تومور

در تحقیقات جدیدی که نتایج آن در مجله Scientific Reports چاپ شده است، برخلاف روش های سنتی یک مدل سه بعدی از تومور چاپ می شود که علاوه بر این که پیچیدگی غده را نمایش می دهد، محیط اطراف آن را نیز شبیه سازی می کند.

ابتدا، تیم تحقیقاتی تراشه های میکروسیال پلیمری ایجاد می کنند. این تراشه ها ساختارهای کوچکی دارند و کانال هایی روی آن ها حکاکی شده اند که می توانند جریان خون و سایر مایعات اطراف تومور بیمار را شبيه سازي کنند. در مرحله بعد، چندین نوع سلول سرطانی را رشد می دهند و این کشت های سلولی را در یک جوهر زیستی مخصوص قرار می دهند. این جوهر زیستی ترکیبی از ژلاتین، آلژینات و سایر مواد مغذی برای زنده نگه داشتن کشت های سلولی است.

در نهایت، آنها از یک چاپگر زیستی اکستروژن (چاپگر سه بعدی مخصوص مواد آلی) استفاده می کنند تا انواع مختلف سلول های سرطانی را روی تراشه های میکروسیال آماده شده دسته بندی کنند. نتیجه یک مدل زنده و سه بعدی از سرطان های پیچیده است که دانشمندان می توانند از آن برای آزمایش روش های مختلف درمان مانند داروهای مختلف شیمی درمانی استفاده کنند.

از این روش می توان برای درمان سرطان سینه (Breast cancer) در زنان کمک گرفت. درمان سرطان سینه پر از چالش است زیرا غده های سرطانی هنگام متاستاز، به تومورهای پیچیده ای تبدیل می شوند که حاوی چندین نوع سلول سرطانی است. برای درمان چنین سرطان های پیچیده ای نباید صرفاً بر سلول های یک یا دو نمونه برداری تکیه کرد. مدل های تومور چاپ سه‌بعدی (۳D printing) میتوانند درمانهای سریعتر، کم هزینه تر و آسان تری را برای شرایط جدی مانند سرطان پستان در مراحل پاياني ممکن سازند.