أعلن فريق بحثي من جامعة سيدني عن ابتكار أوعية دموية مطبوعة بتقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد على قاعدة من شرائح زجاجية، تحاكي تشريح الأوعية الدموية وديناميكيات تدفق الدم، وتعد أداة لا تقدر بثمن في دراسة أسباب السكتة الدماغية. وتوضح النتائج أن هذا النموذج يمكنه محاكاة حالات الأوعية الدموية السليمة والمريضة لتقييم التغيرات الدقيقة في البطانة والتدفق. ونُشرت الدراسة في مجلة Advanced Materials، وتبيّن أن التقنية قد تُستخدم لاحقاً لاختبار أدوية جديدة مصممة لمجموعة مرضى بعينها. وقال تشارلز تشاو، الباحث في التجربة: “نرسم الأمل لملايين المعرضين لخطر السكتة الدماغية حول العالم، ومن خلال الدعم والتعاون نستهدف جعل طب الأوعية الدموية الشخصي في متناول كل مريض يحتاج إليه”.
التقنية والأساليب
طور الباحثون طريقة جديدة تعتمد على شرائح زجاجية كأساس، حيث تبدو الأوعية كأنها نقوش دقيقة من مسافة بعيدة. ويشمل النموذج تشريح الأوعية الدقيقة والخدوش والنتوءات على بطانة الجدار التالف، وهي حالة شائعة لدى المرضى. اعتمدوا فحوصات التصوير المقطعي لمرضى السكتة الدماغية كخطوات أولية لإنشاء نماذج مصغرة، حيث صغر حجم نموذج الشريان السباتي إلى 200-300 ميكرومتر مع حجم الشريان الكامل 5-7 ملم. وتم تقليل زمن التصنيع من 10 ساعات إلى ساعتين.
طرق البناء والتصنيع
استخدم الباحثون شرائح زجاجية كأساس، مما يجعل الأوعية تبدو كأعمال نقش دقيقة عند النظر من بعيد مقارنةً باستخدام قوالب الراتنج التقليدية التي تستهلك وقتاً طويلاً وتؤدي إلى نسبة خطأ أعلى. يحسن هذا النهج من الدقة ويخفض الزمن بشكل ملحوظ، كما يوفر بنية مستدامة للنماذج المصغّرة. كما أن هذه الطريقة تعزز إمكانية إنتاج نماذج متطابقة مع بنية أوعية مريضة أو سليمة في وقت واحد. تتكامل هذه النماذج مع تقنيات التصوير والتقييم لتسهيل الدراسات السريرية المختبرية.
رؤى في الوقت الحقيقي حول تكوّن جلطات الدم
رصد الباحثون تكوّن جلطات الدم وسلوك الصفائح الدموية في الزمن الحقيقي تحت المجهر. تعتبر هذه الملاحظات حاسمة لفهم آليات التخثر، حيث أشار الفريق إلى أن السرعة والدقة في المعلومة قد تحددان فرص السكتة الدماغية. يبين النموذج أن الاحتكاك والقوة الناتجة عن تدفق الدم ضد بطانة الأوعية تلعبان دوراً كبيراً في حركة الصفائح الدموية، وتزداد هذه الحركة بمقدار سبعة إلى عشرة أضعاف في المناطق التي تتعرض لارتفاع ضغط الدم وتصلب الشرايين.
الاتجاهات المستقبلية والتوأم الرقمي
تؤكد التطورات المستقبلية إمكانية دمج التوأم الرقمي وتكامل الذكاء الاصطناعي مع منصة التصنيع الحيوي لإنشاء توائم رقمية حقيقية يمكنها التنبؤ بأحداث السكتة الدماغية قبل وقوعها. يهدف العمل إلى التحول من العلاج التفاعلي إلى الوقاية الاستباقية وتوفير أدوات بحثية وتنبؤية أكثر دقة. ويشير الباحثون إلى أن التحدي الأكبر يتمثل في إعادة إنتاج ديناميكيات تدفق الدم داخل الأوعية، وهي عامل رئيسي في التخثر وتطور السكتة الدماغية.
