Penerbitan baru
Saintis Mencipta Tisu Paru Hidup Bercetak 3D
Ulasan terakhir: 27.07.2025
Semua kandungan iLive disemak secara perubatan atau fakta diperiksa untuk memastikan ketepatan faktual sebanyak mungkin.
Kami mempunyai garis panduan sumber yang ketat dan hanya memautkan ke tapak media yang bereputasi, institusi penyelidikan akademik dan, apabila mungkin, dikaji semula kajian secara medis. Perhatikan bahawa nombor dalam kurungan ([1], [2], dan lain-lain) boleh diklik pautan ke kajian ini.
Jika anda merasakan bahawa mana-mana kandungan kami tidak tepat, ketinggalan zaman, atau tidak dipersoalkan, sila pilih dan tekan Ctrl + Enter.
Penyelidik di UBC Okanagan telah membangunkan model biocetak 3D yang meniru rapat kerumitan tisu paru-paru semula jadi - satu inovasi yang boleh mengubah cara saintis mengkaji penyakit paru-paru dan membangunkan rawatan baharu.
Irving K. Barber Fakulti Sains Profesor Madya Dr Emmanuel Osei berkata model itu menghasilkan tisu yang hampir menyerupai kerumitan paru-paru manusia, yang boleh meningkatkan ujian penyakit pernafasan dan pembangunan dadah.
"Untuk melakukan penyelidikan dan ujian yang perlu kami lakukan, di mana kami sedang mengkaji mekanisme penyakit paru-paru yang kompleks untuk akhirnya mencari sasaran ubat baharu, kami perlu dapat mencipta model yang setanding dengan tisu manusia," katanya.
Pasukan penyelidik menggunakan bioink yang diperbuat daripada gelatin diubah suai polimer fotosensitif dan polimer yang dipanggil polyethyleneglycol diacrylate untuk mencetak 3D hidrogel yang mengandungi pelbagai jenis sel dan saluran untuk mencipta semula struktur vaskular saluran pernafasan manusia.
Setelah dicetak, hidrogel berkelakuan seperti struktur mekanikal kompleks tisu paru-paru, meningkatkan cara kita mengkaji cara sel bertindak balas terhadap rangsangan.
"Matlamat kami adalah untuk mencipta model in vitro saluran pernafasan manusia yang lebih relevan secara fisiologi," kata Dr. Osei, yang juga bekerja dengan Pusat Inovasi Jantung dan Paru-paru UBC. "Dengan menyepadukan komponen vaskular, kita boleh memodelkan persekitaran paru-paru dengan lebih baik, yang penting untuk mengkaji penyakit dan menguji dadah."
Dr Osei menjelaskan bahawa apabila seseorang disahkan menghidap kanser paru-paru, pakar bedah - dengan persetujuan pesakit - boleh membuang kawasan yang terjejas bersama beberapa tisu paru-paru biasa dan menderma sampel ini kepada penyelidik.
"Walau bagaimanapun, seorang penyelidik tidak mempunyai kawalan ke atas berapa banyak tisu yang mereka terima," jelasnya. "Kadangkala ia mungkin hanya sekeping kecil tisu yang dibawa ke makmal dan dirawat dengan pelbagai bahan kimia untuk ujian. Kini, dengan bioprinting 3D, kami boleh mengasingkan sel daripada tisu penderma ini dan berpotensi mencipta tisu tambahan dan sampel ujian untuk menjalankan penyelidikan di makmal kami tanpa bergantung pada sampel penderma baharu."
Banyak penyakit paru-paru pada masa ini tidak dapat diubati, termasuk penyakit paru-paru obstruktif kronik (COPD), asma, fibrosis pulmonari idiopatik dan kanser, kata Dr Osei. Keupayaan untuk mencipta model untuk ujian adalah langkah penting ke hadapan dalam penyelidikan penyakit pernafasan dan pembangunan ubat.
Kajian yang diterbitkan dalam jurnal Biotechnology and Bioengineering dengan kerjasama Mitacs dan disokong oleh Providence Health Care, adalah satu langkah ke arah memahami aspek penyakit paru-paru seperti parut dan keradangan dan boleh membawa kepada penawar masa depan untuk pelbagai penyakit.
Kertas itu menerangkan ujian termasuk mendedahkan model 3D bioprinted kepada ekstrak asap rokok, yang membolehkan para penyelidik memerhatikan peningkatan dalam sitokin pro-radang, penanda tindak balas keradangan tisu paru-paru kepada nikotin.
"Hakikat bahawa kami dapat mencipta model ini dan kemudian menggunakan pencetus tertentu, seperti asap rokok, untuk menunjukkan cara model bertindak balas dan meniru aspek penyakit paru-paru adalah langkah penting ke hadapan dalam memahami mekanisme kompleks penyakit paru-paru dan akan membantu kami memahami cara merawatnya, "kata Dr Osei.
"Model kami adalah kompleks, tetapi disebabkan kebolehulangan dan sifat optimum pencetakan bio, ia boleh disesuaikan dengan menambahkan jenis sel tambahan atau sel yang diperoleh daripada pesakit tertentu, menjadikannya alat yang berkuasa untuk pemodelan ubat dan penyakit yang diperibadikan."
Dr. Osei menyatakan bahawa meneruskan kerja ini meletakkan pasukan penyelidiknya dalam kedudukan yang unik untuk bekerjasama dengan rakan sekerja daripada organisasi seperti Kluster Kecemerlangan Penyelidikan Kecemerlangan Imunobiologi UBC, syarikat bioteknologi dan sesiapa sahaja yang berminat untuk membangunkan model bioartifisial.