กระดูกอ่อนเป็นเนื้อเยื่อที่ยืดหยุ่นได้ซึ่งทำหน้าที่เป็นแผ่นรองระหว่างกระดูก ทำให้เข่า นิ้ว สะโพก และไหล่สามารถเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ เมื่อกระดูกอ่อนเสื่อมลง ผลที่ได้คือโรคข้อเข่าเสื่อม ซึ่งเป็นภาวะที่เจ็บปวดซึ่งส่งผลกระทบต่อหนึ่งในสี่ของคน ซึ่งมักจะเป็นผู้ที่มีอายุมากกว่า 65 ปีเมื่อกระดูกอ่อนเสียหาย มันก็จะเสื่อมลงเรื่อยๆ จนกลายเป็นสิ่งที่ต้วนเรียกว่า “หลุมบ่อ” เมื่อเวลาผ่านไป หลุมบ่อจะงอกขึ้นและไปถึงกระดูกในที่สุด โซลูชันมาตรฐานคือการเปลี่ยนข้อต่อ ในสหรัฐอเมริกา ผู้คนมากกว่า 1 ล้านคนได้รับการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าหรือสะโพกในแต่ละปี
ต้วนเรียกกระบวนการนี้ว่า “สร้างถนนขึ้นใหม่”
ขั้นตอนการบุกรุกต้องผ่าตัดเปลี่ยนข้อต่อด้วยชิ้นส่วนพลาสติกและโลหะซึ่งโดยทั่วไปมีอายุการใช้งาน 10 ถึง 15 ปี เนื่องจากมีผู้คนจำนวนมากขึ้นที่ได้รับข้อต่อใหม่ในช่วงอายุ 40 หรือ 50 ปี หลายคนจึงต้องการการผ่าตัดมากกว่า 1 รอบ “แต่มีขีดจำกัดจำนวนครั้งที่คุณสามารถทำได้” เขากล่าว
วิธีการพิมพ์ 3 มิติของ Tuan สร้างเซลล์ต้นกำเนิดไขมันบางๆ ให้เป็นโครงขนาดที่กำหนดเองเพื่อสร้างกระดูกอ่อนใหม่ในขนาดและรูปร่างที่ต้องการ “หมึก” ทำจากสเต็มเซลล์ไขมันและเจลาติน ซึ่งประกอบด้วยโปรตีนที่พบในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการดัดแปลงเจลาตินทางเคมีเพื่อให้หมึกยังคงเป็นของเหลวระหว่างการพิมพ์ เมื่อพิมพ์ออกมาแล้ว วัสดุจะถูกฉายรังสีด้วยแสงเพื่อให้เอ็นไซม์ในส่วนผสมเกิดพันธะ เชื่อมขวางเพื่อสร้างวัสดุที่แข็งและคล้ายกระดูกอ่อน
มีการใช้ขั้นตอนเพื่อสร้างกระดูกอ่อนเทียมสำหรับกระต่ายและแพะ
สัตว์ที่ครั้งหนึ่งเคยเดินโซบะสามารถกระโดด วิ่งเหยาะๆ และเคลื่อนไหวอย่างอื่นได้ ตามรายงานเมื่อเดือนสิงหาคมที่ผ่านมาในFrontiers in Bioengineering and Biotechnology
“เนื่องจากกระดูกอ่อนที่ออกแบบมาเป็นเนื้อเยื่อที่มีชีวิต … ต่างจากวัสดุฝังรากเทียมที่เป็นโลหะหรือโพลีเมอร์ คาดว่ากระดูกอ่อนจะเติบโตต่อไปในรูปทรงและการทำงานตามธรรมชาติเมื่อฝังเข้าไปในข้อต่อ” Tuan กล่าว “ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องเปลี่ยน”
ถึงกระนั้น ก็ยังไม่ใช่ทางออกที่ดี Tuan ยอมรับ “ปัญหาคือนั่นไม่ใช่วิธีการสร้างเนื้อเยื่อ” เขากล่าว “เนื้อเยื่อก่อตัวขึ้นเมื่อเซลล์อพยพไปยังที่แห่งหนึ่ง สร้างตัวเองอยู่ที่บ้าน และสร้างโครงสร้างรองรับ หรือเมทริกซ์”
ขณะนี้กลุ่มของเขากำลังคิดหาวิธีที่จะอนุญาตให้สเต็มเซลล์ไขมันสร้างบ้านตรงบริเวณที่เป็นหลุมได้ วิสัยทัศน์คือการสร้างขั้นตอนการบุกรุกน้อยที่สุด โดยให้เครื่องมือแพทย์สามารถร้อยไหมผ่านสายสวนเพื่อพิมพ์กระดูกอ่อนเซลล์ต้นกำเนิดจากไขมันที่บริเวณที่เกิดความเสียหายภายในข้อต่อ เซลล์ต้นกำเนิดไขมันสามารถเกาะตัวและเพิ่มจำนวนในข้อต่อได้โดยตรง เครื่องมือ Arthroscopic เพิ่มเติมซึ่งอยู่ภายใต้การพัฒนาในห้องทดลองของ Tuan จะช่วยให้แพทย์สามารถแนะนำการฉีดและทำให้กระดูกอ่อนที่พิมพ์ใหม่เรียบขึ้นเพื่อสร้างขนาดที่พอดีใกล้เคียงกับของจริง
จนถึงตอนนี้ แต่ละขั้นตอนในแนวทางใหม่ได้รับการพัฒนา ขั้นตอนต่อไปคือการผูกชิ้นส่วนทั้งหมดเข้าด้วยกันในการศึกษาสัตว์
credit : echocolatenyc.com echotheatrecompany.org faithbaptistchurchny.org familytaxpayers.net felhotarhely.net
