تم إجراء هذه الدراسة بهدف تصميم ومحاكاة نوع من الدعامات المبتكرة لهندسة الأنسجة، من قبل بارميدا حريشي، طالبة الماجستير في الهندسة الكيميائية، وتحت إشراف الدكتور بيمان زاهدي، الأستاذ المساعد في كلية الهندسة الكيميائية بكليات الهندسة في جامعة طهران.
وتحدث زاهدي عن أهمية تصميم الدعامات في هندسة الأنسجة قائلاً: “في مجال هندسة الأنسجة، يعتبر تصميم الدعامات التي تحاكي البيئة الطبيعية لنمو الخلايا تحدياً كبيراً. يجب أن توفر الدعامات المناسبة، بالإضافة إلى الدعم الميكانيكي، إمكانية الاتصال وتكاثر وتمييز الخلايا.”
في الخلايا العضلية، يعتبر إنشاء النظام والتوجيه المناسبين لتحسين الخصائص الميكانيكية وانتقال المواد المغذية ذا أهمية خاصة. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تتمتع الدعامات بخصائص مثل التوافق الحيوي العالي، والثبات الميكانيكي، والقدرة على التحلل بشكل متحكم فيه لكي تتمكن من أداء دورها بشكل كامل.
وأوضح عضو الهيئة التدريسية بكلية الهندسة عن الدعامة المصممة في هذه الدراسة: “تم بناء هذه الدعامة على أساس البوليمرات السائلة البلورية (LCEs) وتوفر بيئة مناسبة لنمو وتنظيم الخلايا العضلية.”
وقال زاهدي: “تعتبر البوليمرات السائلة البلورية مواد مناسبة للدعامات الحيوية بسبب خصائصها الفيزيائية والميكانيكية الفريدة، وهذه المواد لديها القدرة على تغيير الشكل نتيجة لتحفيزات مثل الحرارة والضوء، ولهذا السبب تم التركيز عليها في تطبيقات مثل الروبوتات اللينة، والعضلات الاصطناعية، وهندسة الأنسجة.”
وفيما يتعلق بنتائج محاكاة الدعامة في محيط “بايثون”، قال زاهدي: “أظهرت نتائج هذه المحاكاة أن تعرض الدعامة للأشعة فوق البنفسجية يحسن بشكل ملحوظ من مسامية الدعامة والنظام الخلوي. وقد أكدت التحليلات المستندة إلى النماذج الديناميكية والصور المحاكاة أن هذه التغييرات الهيكلية في الدعامة تخلق بيئة مناسبة لنمو وتوجيه الخلايا.”
وأشار الدكتور زاهدي إلى تطبيق هذه الدعامات في إصلاح العضلات التالفة، وعلاج الأمراض العضلية، وإنتاج العضلات الاصطناعية في المختبر، قائلاً: “أظهرت نتائج هذه الدراسة أن الدعامات المصنوعة من البوليمرات السائلة البلورية المعرضة للأشعة فوق البنفسجية، بالإضافة إلى التوافق الحيوي العالي، فإنها تتمتع أيضاً بقدرات فريدة في تنظيم الخلايا وتقليد البيئة الطبيعية للأنسجة.”
