یکی از نویسندگان مارک فرر، دکترا، مدیر آزمایشگاه چاپ زیستی بافت سه بعدی در مرکز ملی پیشرفت علوم ترجمه NIH، و تیمش، تخصص خود را برای ساختن بیولوژیکی بافت های مانع بیرونی خون و شبکیه چشم در یک چاه ارائه کردند. ، همراه با اندازه گیری های تحلیلی برای فعال کردن غربالگری دارو. مارک فرر گفت: «تلاش های مشترک ما به مدل های بافت شبکیه بسیار مرتبط بیماری های دژنراتیو چشم منجر شده است». چنین مدل های بافتی کاربردهای بالقوه زیادی در کاربردهای ترجمه ای از جمله توسعه درمانی دارند.سد خونی بیرونی شبکیه، سطح مشترک شبکیه و مشیمیه، از جمله غشای بروخ و کوریوکاپیلاریس است. منبع تصویر: موسسه ملی چشم
کاپیل بهارتی گفت: «با چاپ سلول ها، ما تبادل نشانه های سلولی را تسهیل می کنیم که برای آناتومی طبیعی سد خونی-شبکیه خارجی ضروری است. به عنوان مثال، حضور سلول های RPE باعث تغییرات بیان ژن در فیبروبلاست ها می شود که به تشکیل غشای بروخ کمک می کند - چیزی که سال ها پیش پیشنهاد شد اما تا قبل از مدل ما ثابت نشده بود.
رشد رگ های خونی در ردیف های چاپ شده مخلوط سلول اندوتلیال-پریسیت-فیبروبلاست. در روز هفتم، رگ های خونی فضای بین ردیف ها را پر می کنند و شبکه ای از مویرگ ها را تشکیل می دهند. Kapil Bharti، Ph.D., NEI. منبع تصویر: موسسه ملی چشم[embed]https://www.youtube.com/watch?v=SPTkgoR2DPM[/embed]دانشمندان مؤسسه ملی چشم (NEI)، بخشی از مؤسسه ملی بهداشت، از سلول های بنیادی بیمار و چاپ زیستی سه بعدی برای تولید بافت چشمی استفاده کرده اند که درک مکانیسم های بیماری های کورکننده را ارتقا می دهد. تیم تحقیقاتی ترکیبی از سلول ها را چاپ کردند که دیواره بیرونی خون-شبکیه-بافت چشم را تشکیل می دهند که از گیرنده های نوری حساس به نور شبکیه پشتیبانی می کند. این تکنیک از لحاظ نظری منبع نامحدودی از بافت مشتق شده از بیمار را برای مطالعه بیماری های دژنراتیو شبکیه مانند دژنراسیون ماکولا وابسته به سن (AMD) فراهم می کند.
در روز نهم، دانشمندان سلول های اپیتلیال رنگدانه شبکیه را در طرف دیگر داربست کاشتند. بافت چاپ شده در روز 42 به بلوغ کامل رسید. تجزیه و تحلیل بافت و آزمایشات ژنتیکی و عملکردی نشان داد که بافت چاپ شده شبیه به سد خونی-شبکیه بیرونی بومی به نظر می رسد و رفتار می کند. تحت استرس القایی، بافت چاپ شده الگوهای AMD اولیه مانند رسوبات دروسن در زیر RPE، و پیشرفت به AMD اواخر مرحله خشک، که در آن تخریب بافت مشاهده شد، نشان داد. ظاهر مرطوب AMD مانند ناشی از اکسیژن کم، با افزایش بیش از حد عروق مشیمیه که به منطقه زیر RPE مهاجرت کردند. داروهای ضد VEGF، که برای درمان AMD استفاده می شوند، رشد بیش از حد و مهاجرت این عروق را سرکوب کردند و مورفولوژی بافت را ترمیم کردند.
از طریق ما با همه چیزهایی که در دنیای شگفت انگیز AM اتفاق می افتد به روز باشید لینکدین انجمن.
کاپیل بهارتی و همکارانش سه نوع سلول مشیمیه نابالغ را در یک هیدروژل ترکیب کردند: پری سیت ها و سلول های اندوتلیال، که اجزای اصلی مویرگ ها هستند. و فیبروبلاست ها که به بافت ها ساختار می دهند. سپس دانشمندان ژل را روی داربست زیست تخریب پذیر چاپ کردند. در عرض چند روز، سلول ها شروع به بلوغ و تبدیل به یک شبکه مویرگی متراکم کردند.
سد خونی بیرونی شبکیه از اپیتلیوم رنگدانه شبکیه (RPE) تشکیل شده است که توسط غشای بروخ از کوریوکاپیلاریس غنی از عروق خونی جدا شده است. غشای Bruch تبادل مواد مغذی و مواد زائد را بین کوریوکاپیلاریس و RPE تنظیم می کند. در AMD، رسوبات لیپوپروتئینی به نام دروزن در خارج از غشای بروخ تشکیل می شود و عملکرد آن را مختل می کند. با گذشت زمان، RPE تجزیه می شود که منجر به انحطاط گیرنده نور و از دست دادن بینایی می شود.
از جمله چالش های فنی که تیم کاپیل بهارتی به آن پرداختند، تولید یک داربست زیست تخریب پذیر مناسب و دستیابی به یک الگوی چاپ ثابت از طریق توسعه یک هیدروژل حساس به دما بود که در هنگام سرد شدن به ردیف های متمایز رسید اما با گرم شدن ژل حل می شد. سازگاری ردیف خوب سیستم دقیق تری از کمی سازی ساختارهای بافت را فعال می کند. محققان همچنین نسبت مخلوط سلولی پری سیت ها، سلول های اندوتلیال و فیبروبلاست ها را بهینه کردند.
دکتر کاپیل بهارتی، سرپرست بخش NEI در تحقیقات ترجمه ای سلول های بنیادی و چشمی، می گوید: «ما می دانیم که AMD از سد خونی بیرونی شبکیه چشم شروع می شود. با این حال، مکانیسم های شروع و پیشرفت AMD به مراحل خشک و مرطوب پیشرفته به دلیل فقدان مدل های انسانی مرتبط از نظر فیزیولوژیکی، به خوبی شناخته نشده است.
محققان NEI از مدل های چاپ شده سد خونی شبکیه برای مطالعه AMD استفاده می کنند و در حال آزمایش با افزودن انواع سلول های اضافی به فرآیند چاپ مانند سلول های ایمنی هستند تا بافت های بومی را بهتر جمع بندی کنند.
