Wanasayansi kwa mara ya kwanza wameunda konea ya binadamu kwa kutumia mbinu ya uchapishaji ya 3D ambayo inaweza kuwa kichocheo cha upandikizaji wa konea.
Cornea ndio uwazi safu ya nje ya jicho yenye umbo la kuba. Konea ni lenzi ya kwanza ambayo mwanga hupita kabla ya kugonga retina nyuma ya jicho. Konea ina jukumu muhimu sana katika kulenga maono kwa kupitisha mwanga wa refracting. Pia hutoa ulinzi kwa macho yetu na uharibifu au jeraha lolote linaweza kusababisha uharibifu mkubwa wa kuona na hata upofu. Kulingana na WHO, karibu watu milioni 10 duniani kote wanahitaji upasuaji ili kuzuia upofu wa cornea unaosababishwa na ugonjwa kama vile trakoma au baadhi. jicho machafuko. Watu milioni tano wanakabiliwa na upofu kamili unaosababishwa na kovu la konea kutokana na kuungua, mchubuko au hali nyinginezo. Tiba pekee ya konea iliyoharibiwa ni kupokea a kupandikiza kornea, hata hivyo, mahitaji yanazidi ugavi katika upandikizaji wa konea. Pia, kuna hatari/matatizo mengi yanayohusiana na upandikizaji wa konea ikiwa ni pamoja na maambukizi ya macho, matumizi ya kushona n.k. Tatizo kubwa na kubwa ni kwamba wakati mwingine tishu za wafadhili (za konea) hukataliwa baada ya upandikizaji kufanywa. Hii ni hali ya hatari na ingawa ni nadra kutokea katika asilimia 5 hadi 30 ya wagonjwa.
Konea ya kwanza iliyochapishwa ya 3D
Katika utafiti uliochapishwa katika Uchunguzi wa Jicho la Jaribio, wanasayansi katika Chuo Kikuu cha Newcastle, Uingereza kwa wakati huo wametumia mbinu ya uchapishaji ya pande tatu (3D) kuzalisha au 'kutengeneza' konea kwa jicho la mwanadamu na hii inaweza kuwa faida kwa kupata konea kwa ajili ya kupandikiza. Kwa kutumia teknolojia iliyoimarishwa vyema ya uchapishaji wa 3D, watafiti walitumia seli shina (za konea ya binadamu) kutoka kwa konea ya wafadhili yenye afya na walizichanganya na alginate na collagen ili kuunda suluhisho ambalo linaweza kuchapishwa. Suluhisho hili linaloitwa bio-wino ndilo hitaji muhimu zaidi la kuchapisha chochote katika 3D. Uchapishaji wa kibayolojia ni kiendelezi cha uchapishaji wa kitamaduni wa 3D lakini unatumika kwa nyenzo hai za kibayolojia na ndiyo sababu wino wa kibayolojia unahitaji kutumiwa badala yake ambao unajumuisha "miundo ya seli hai". Geli yao ya kipekee - inayojumuisha alginate na collagen- ina uwezo wa kuweka seli shina hai na wakati huo huo kutoa nyenzo ambayo ni thabiti vya kutosha kubaki katika umbo lakini bado ni laini kuweza kubanwa kutoka kwa kichapishi cha 3D. Watafiti walitumia kichapishi cha kibaiolojia cha 3D rahisi na cha bei nafuu ambamo wino wa kibaiolojia ambao walitayarisha ulipangwa kwa mafanikio katika miduara makini ili kuunda umbo la kuba la konea ya bandia. Tofauti 'umbo lililopinda' la konea lilipatikana ambalo linafanya utafiti huu kufaulu. Utaratibu huu wa uchapishaji ulichukua chini ya dakika 10. Kisha seli za shina zilionekana kukua.
Tangu umaarufu wa 3D uchapishaji wa kibayolojia umeongezeka, watafiti wamekuwa wakitafuta kupata wino bora zaidi wa kibayolojia kwa upembuzi yakinifu na kwa ufanisi kutengeneza konea. Kundi hili katika Chuo Kikuu cha Newcastle limeongoza na kulifanikisha. Kikundi hicho hicho cha watafiti wameonyesha mapema kwamba waliweka seli hai kwa wiki kadhaa kwenye joto la kawaida ndani ya gel rahisi ya alginate na collagen. Kwa utafiti huu wameweza kuhamisha konea hii inayoweza kutumika huku seli zikisalia kuwa hai kwa asilimia 83 kwa wiki moja. Kwa hivyo, tishu zinaweza kuchapishwa bila wasiwasi kama zitakua au la (yaani zibaki hai) kwani vitu vyote viwili vinaweza kufikiwa kwa njia ile ile.
Kutengeneza konea maalum kwa mgonjwa
Watafiti pia wameonyesha katika utafiti huu kwamba konea inaweza kujengwa ili kuendana na mahitaji ya kipekee ya kila mgonjwa. Kwanza, jicho la mgonjwa huchanganuliwa ambalo hutoa data ili kulinganisha 'konea ya kuchapisha' na umbo na saizi kamili inayohitajika. Vipimo vinachukuliwa kutoka kwenye konea yenyewe ambayo hufanya uchapishaji kuwa sahihi na iwezekanavyo. Teknolojia ya uchapishaji ya 3D imejaribiwa katika kuzalisha bandia moyo na tishu zingine. Tishu bapa zimeundwa hapo awali lakini kulingana na waandishi hii ni mara ya kwanza konea ' zenye umbo' kutengenezwa. Ingawa njia hii bado inahitaji konea ya wafadhili yenye afya, seli shina hutumiwa kwa mafanikio kukua na kuwa seli zaidi katika konea bandia. Konea moja yenye afya 'haitachukua nafasi' iliyoharibika lakini tunaweza kukuza seli za kutosha kutoka konea moja iliyotolewa ili kuchapisha konea 50 za bandia. Hii itakuwa hali ya manufaa zaidi kuliko kufanya upandikizaji mmoja tu.
Baadaye
Utafiti huu bado uko katika hatua ya awali na konea zilizochapishwa za 3D zinahitaji kutathminiwa zaidi. Watafiti wanasema kwamba kazi yao itachukua miaka kadhaa kabla ya konea hiyo ya bandia kutumika kwa upandikizaji kwa sababu majaribio ya wanyama na wanadamu bado yanafanywa. Inahitaji pia kuangaliwa ikiwa nyenzo hii inafanya kazi na urekebishaji mwingi unahitajika. Watafiti wana uhakika kwamba konea hizi za bandia zitapatikana kwa matumizi ya vitendo ndani ya miaka 5 ijayo. Upatikanaji wa teknolojia ya uchapishaji ya 3D si tatizo sasa kwani inakuwa ya gharama nafuu na uchapishaji wa kibayolojia unajitokeza vizuri na huenda kukawa na taratibu za kawaida zinazopatikana baada ya miaka michache. Kuzingatia zaidi sasa kunalenga kutumia seli shina kujenga upya au kuchukua nafasi ya tishu zilizoharibika huku kipengele cha uchapishaji cha mbinu kikiratibiwa zaidi.
Utafiti huu ni hatua muhimu kuelekea suluhisho ambalo linaweza kutupa usambazaji usio na kikomo wa konea kwa ajili ya kupandikiza duniani kote. Zaidi ya hayo, watafiti katika kampuni ya Italia wanafikiria katika mwelekeo wa hatimaye kuunda 'macho yaliyochapishwa ya 3D' ambayo yangeundwa kwa njia sawa kwa kutumia wino wa kibaiolojia unaojumuisha seli dhahiri zinazohitajika kuchukua nafasi ya zile zinazopatikana katika seti ya asili ya macho. . Ingi za kibayolojia zinaweza kutofautishwa katika michanganyiko tofauti kulingana na mahitaji maalum. Wanalenga kuwa na "macho haya ya bandia" sokoni kufikia 2027. Utafiti huo umetoa aina ya juu zaidi ya konea ya bandia na umeangazia uchapishaji wa bio kama suluhisho linalowezekana kwa uhaba wa viungo na tishu.
***
{Unaweza kusoma karatasi asili ya utafiti kwa kubofya kiungo cha DOI kilichotolewa hapa chini katika orodha ya (vyanzo) vilivyotajwa}
Chanzo (s)
Isaacson A et al. 2018. Uchapishaji wa 3D wa kibayolojia sawa na corneal stroma. Uchunguzi wa Jicho la Jaribio.
https://doi.org/10.1016/j.exer.2018.05.010
