علماء يطورون أول نموذج كامل لدماغ بشرى اصطناعى

طور علماء من جامعة كاليفورنيا ريفرسايد نسيجا وظيفيا شبيها بالدماغ للمرة الأولى دون الاعتماد على أى مواد مشتقة من الحيوانات أو طلاءات بيولوجية.

ويحمل هذا الابتكار اسم نظام بيجل المتكامل المسامى المهندس BIPORES، وهو منصة مصنعة بالكامل لهندسة الأنسجة العصبية، وقد يساهم هذا النظام فى تقليل استخدام أدمغة الحيوانات فى الأبحاث وربما التخلص منها مستقبلا، بما يدعم توجه ادارة الغذاء والدواء الأمريكية FDA نحو تقليل التجارب الحيوانية فى تطوير الأدوية، وتصنع المادة الجديدة أساسا من بولى إيثيلين جلايكول PEG، وهو بوليمر متعادل كيميائيا يشبه التفلون فى تعامله مع الخلايا، إذ تنزلق بسهولة ولا تلتصق إلا عند دعمه ببروتينات مثل اللامينين أو الفيبرين .

خلال أبحاث سابقة، طور العلماء تقنية STrIPS لإنتاج جزيئات دقيقة والياف وأغشية ذات هياكل اسفنجية، لكنها كانت محدودة السماكة عند حوالى 200 ميكرومتر، مما يحد من حركة الجزيئات داخل المادة، ولتجاوز هذا التحدى، طور الباحثون نظام يجمع بين أشكال ليفية واسعة النطاق وأنماط مسامية معقدة مستوحاة من هلاميات مستحلبة ثنائية الترابط.

قال برينس ديفيد اوكورو، المؤلف الرئيسى للدراسة، إن استقرار الهيكل الهندسى يسمح بإجراء دراسات طويلة الأمد، وهو أمر مهم لأن خلايا الدماغ الناضجة تعكس وظائف الأنسجة الحقيقية عند دراسة الأمراض أو الصدمات، وقد استخدم الفريق خليطا سائلا خاصا من PEG والإيثانول والماء لصنع السقالة، يبلغ يبلغ عرضها حوالى مليمترين، لكن الفريق يعمل على زيادة حجمها، بل قدم ورقة بحثية عن إمكانية استخدام النهج نفسه فى إنشاء أنسجة كبد.

وقالت نوشادى الأستاذة المشاركة فى الهندسة الحيوية، إن هذا النظام سيتيح رؤية تفاعل الأنسجة المختلفة مع العلاج نفسه، ومعرفة كيفية تأثير خلل فى عضو على آخر، معتبرة إنه خطوة نحو فهم أكثر تكاملا لبيولوجيا الإنسان والأمراض، ومن منظور المحاكاة الحيوية، يعزز هذا النهج الطبقى أداء أنظمة الدماغ بشكل كبير، مما يجعله أداة قوية لدراسة الأمراض واختبار الأدوية وتطوير علاجات مستقبلية لإصلاح الانسجة العصبية التالفة أو استبدالها.