חדשות

בטכניון פותחו שתלי 3D מתכלים לשיקום פציעות עצביות

השתל המלאכותי שיוצר במדפסת תלת מימד הושתל לתוך האזור הפצוע בחוט השדרה של חולדה והצליח לעודד צמיחה מחדש של תאי עצב

ניסוי מעבדה. אילוסטרציה

צוות חוקרים בטכניון בחיפה פיתח שתלים מתכלים המיוצרים בהדפסה תלת מימדית. השתלים נועדו לסייע בשיקום פציעות עצביות. דו"ח על המחקר פורסם בכתב העת Biomaterials.

הפיתוח בוצע במעבדתה של פרופ' שולמית לבנברג, דיקאנית הפקולטה להנדסה ביו-רפואית, בהובלת הדוקטורנט בן קפלן.

השתל המלאכותי שיוצר במדפסת תלת מימד אפשר רגנרציה של אקסונים - סיבי העצב, והוא נוסה במודל של פציעת חוט שדרה בחולדה. השתל הושתל לתוך האזור הפצוע בחוט השדרה והצליח לעודד צמיחה מחדש של אקסונים לתוכו.

צילום: הטכניון

יחודו של הפיתוח והמחקר הזה הוא בהיבטים רבים, ציינה פרופ' לבנברג ובהם השימוש בפוליאסטר מתכלה (PLLA/PLGA) להדפסת השתל. "חומר סינתטי מסוג זה משמש מצע תלת מימדי שתאי הגוף נצמדים אליו וגדלים עליו. לחומר יתרונות רבים ובהם היקלטותו בגוף והתכלותו ההדרגתית. המצע מתכלה בהדרגה ואת מקומו תופסות הרקמות הטבעיות המתפתחות מאותם תאים".

קונספט הדפסת תלת מימד של פוליאסטר מתכלה לצורכי רגנרציה של רקמות כבר עלה בעבר, אך יישומו נתקל באתגרים טכנולוגיים רבים ובהם ההדפסה המדויקת של "פיגומים" רכים, שיתאימו לתכונות המכניות של רקמות ביולוגיות רכות.

בפרויקט הפיתוח החדש, התכונות המכניות של השתלים הותאמו לתכונותיהן של רקמת חוט השדרה, ובין השאר באמצעות הדפסה של שתל נקבובי. השימוש במדפסת תלת מימדית מתקדמת והניסיון הרב שנצבר במעבדה בפיתוח רקמות להשתלה הובילו ליצירת שתלים מדויקים הדומים במיקרו-ארכיטקטורה שלהם למבנה המיקרוסקופי של החומר הלבן שבחוט השדרה.

בעקבות זו הושגה צמיחה מחודשת של האקסונים תוך כדי התוויית כיוון הגדילה שלהם, באמצעות המיקרו-ארכיטקטורה של השתל.

בניסוי נוסף גידל צוות החוקרים, לפני ההשתלה ובתוך השתל עצמו, נוירונים של חוט השדרה שמקורם בתאי גזע שגודלו במעבדה. גישה זו מאפשרת להגביר את תהליכי הרגנרציה לאחר ההשתלה באמצעות תאי גזע המחליפים את הנוירונים המקוריים.

"הראינו כך", הוסיפה פרופ' לבנברג, שהשתל הנקבובי היווה סביבה תומכת לנוירונים החדשים בזמן הגידול בתנאי המעבדה ואפשר להגביר את כמות האקסונים שצמחו. הראינו גם שלאחר ההשתלה הצליחה המיקרו-ארכיטקטורה של השתל לכוון את כיוון הגדילה של האקסונים שמקורם בתאי הגזע, בדומה להשפעה של השתל על האקסונים הטבעיים של החיה".

צוות המחקר מעריך כי הטכנולוגיה שפותחה תסייע במחקרים עתידיים של השתלת תאי גזע בחוט השדרה ותאפשר פיתוח של שתלים המיועדים לחידוש רקמות אחרות.

נושאים קשורים:  שתל מלאכותי,  פציעות עצביות,  הטכניון,  פרופ' שולמית לבנברג,  הנדסה ביו-רפואית,  ‘מחקרים,  חדשות
תגובות