پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

خشکی چشم، یک بیماری متداول است که می‌تواند به تحریک و ناراحتی خفیف ولی دائمی یا التهاب قسمت قدامی چشم بیانجامد. تعداد داروهایی که برای درمان این بیماری مورد تایید FDA قرار گرفته‌اند، بسیار کم است. دلیل این امر می‌تواند دشواری در مدلسازی پاتوفیزیولوژی پیچیده چشم انسان باشد. محققین دانشگاه پنسیلوانیا توانسته اند با ایجاد یک نسخه مصنوعی از چشم انسان (  eye-on-a-chip ) مشکل موجود بر سر راه شبیه سازی شرایط پاتوفیزیولوژیک چشم انسان را حل کنند.

 این فناوری که به یک پلک مصنوعی مجهز است، به دانشمندان و سازندگان دارو کمک می‌کند تا درک خود را نسبت به بیماری خشکی چشم و یافتن روش درمان آن افزایش دهند. پژوهشگران در این پروژه، بر مهندسی مدلی از چشم تمرکز کردند که بتواند عملکرد یک چشم سالم و یک چشم مبتلا به بیماری خشکی چشم را تقلید کند و به آنها امکان دهد که یک داروی آزمایشی را بدون خطرات احتمالی روی انسان آزمایش کنند. آنها برای ساخت چشم روی تراشه، ابتدا یک داربست متخلخل را با کمک فناوری پرینت سه‌بعدی ابداع کردند که به اندازه یک سکه و به شکل لنز طبی بود. پژوهشگران موفق شدند سلول‌های چشم انسان را در این داربست متخلخل پرورش دهند. سلول‌های قرنیه، روی حلقه داخلی داربست رشد یافته و خشک می‌شوند اما سلول‌های بافت مخاطی نازک و شفاف سطح داخلی پلک‌ها موسوم به "ملتحمه"(Conjunctiva)، در حلقه قرمز رنگ اطراف رشد می‌کنند.

 یک ورقه از جنس ژلاتین نیز در این داربست وجود دارد که مانند پلک چشم عمل می‌کند و مانند آن روی چشم می‌لغزد. این پلک، اشک مصنوعی آبی رنگی را در چشم پخش می‌کند تا لایه اشکی را شکل دهد. این فناوری اجازه تقلید محیط پویای چشم در حال پلک زدن انسان را می دهد. پلک زدن می‌تواند اشک را در چشم پخش کند و لایه نازکی به وجود آورد که سطح چشم را مرطوب نگه می‌دارد. این کار می‌تواند یک سطح انعطاف پذیر و صاف را برای انتقال نور نیز شکل دهد. این یکی از ویژگی‌های کلیدی سطح چشم است که این فناوری اجازه شبیه سازی آن را می دهد.

Reference:https://www.nature.com/articles/s41591-019-0531-2