أعلنت جامعة سيدني عن ابتكار تقنيّة متقدمة لطباعة أوعية دموية مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد على سطح زجاجي تحاكي تشريح الأوعية وديناميكيات تدفق الدم. تعيد النماذج المطبوعة تشكيل الأوعية السليمة والمريضة بدقة تشريحية تشمل الخدوش والنتوءات في بطانة جدار الأوعية، وهي حالة شائعة لدى مرضى السكتة الدماغية. اعتمدت التجربة على مخططات تصوير مقطعي لأطباء السكتة الدماغية لإنتاج نماذج مصغّرة، حيث صغر حجم نموذج الشريان إلى 200-300 ميكرومتر وطول الشريان الكامل 5-7 مللم. وقام الفريق بتقليل زمن التصنيع من 10 ساعات إلى ساعتين باستخدام طريقة جديدة تعتمد على شرائح زجاجية.
أظهر الاختبار أن الشريحة كأداة تحاكي تشكل الجلطات وتدفق الدم يمكن تتبّعها في الوقت الحقيقي تحت المجهر. وسُجل أن الاحتكاك والقوة الناتجة عن تدفق الدم ضد بطانة الأوعية تؤثر في حركة الصفائح الدموية، وخصوصاً في المناطق ذات الضغط العالي حيث ارتفعت حركة الصفائح من سبعة إلى عشرة أضعاف. وذكر الباحث تشارلز تشاو أن السرعة والدقة في التقييم هي العاملان الأساسيان في تشخيص النوبات القلبية والسكتات الدماغية، وأنه غالباً ما يواجه الأطباء نافذة زمنية تقارب 12 ساعة لاتخاذ القرار، كما أشارت النتائج إلى نشرها في مجلة Advanced Materials. أضافت النتائج أن هذه التقنية تفتح أبواب لاختبار أدوية مخصصة للمرضى الذين يعانون من حالات صحية محددة.
آفاق التوأمة الرقمية والذكاء الاصطناعي
تشير الاتجاهات إلى إمكانية إنشاء توائم رقمية واقعية يمكنها التنبؤ بأحداث السكتة الدماغية قبل وقوعها، وذلك عبر دمج البيانات الميدانية مع نموذج التدفق الديناميكي.
وذكرت الدراسة أن الدم نفسه يكون أكثر لزوجة لدى ذوي المخاطر العالية، ما يجعل من المهم إعادة إنتاج ديناميكيات التدفق بدقة في الأنظمة الرقمية.
كما ستتيح الخطوة التالية دمج منصّة التصنيع الحيوي مع الذكاء الاصطناعي لتطوير نموذج تعلّم قادر على توقع الانتكاسات وتوجيه الوقاية الاستباقية.
وتؤكد النتائج أن هذه المنصة يمكن أن تتيح فحص أدوية جديدة بشكل أسرع وأكثر تخصيصاً، بما يخدم مرضى حالات صحية محددة ويقلل زمن الانتقال من العلاج إلى الوقاية. وتسعى الجامعة إلى الاستمرار في تحسين النماذج ودمجها في تطبيقات الطب الشخصي، للوصول إلى طب الأوعية الدموية الشخصي المتاح لكل مريض يحتاجه.