آیا می توان استخوان انسان را خارج از بدن رشد داد؟

بافت استخوانی از سلول ها و بخش زمینه ای که بین سلول ها را پر می کند درست شده است. همچنین استخوان های انسان ویژگی های منحصربه فرد بسیاری دارند که به آن ها کمک می کند نقش محافظتی را برای دیگر اعضای بدن اجرا کنند. در ادامه نیز می خواهیم ببینیم می توان استخوان را خارج از بدن انسان رشد داد یا خیر؟ با ما همراه باشید.

آیا می‌توانید استخوان یک انسان
را خارج از بدن او رشد دهید؟

شاید پاسخ خیلی زود بله بشود،

اما قبل از اینکه بفهمیم که
چگونه ممکن خواهد بود،

نیاز داریم بدانیم استخوان بطور
طبیعی چگونه در درون بدن رشد می‌کند.

شروع بیشتر استخوانها در جنین در حال رشد
بصورت غضروف نرم و قابل انعطاف است.

سلول‌های شکل دهنده استخوان غضروف را
جایگزین شبکه اسفنجی از مواد معدنی می‎کند

که از عنصرهای کلسیم و فسفات ساخته شده.

این شبکه به عنوان
استئوبلاست سخت‎تر می‌شود،

که سلولهای تخصصی تشکیل دهنده استخوان‎اند،

گذاشتن مواد معدنی بیشتر،
به استخوان‌های قدرت بیشتری می‌دهد

در حالی که خود شبکه از
سلول‌های زنده تشکیل نشده،

شبکه رگ‌های خونی، اعصاب و دیگر بافت‌ها

از ط‎یق کانال و معابر
ویژه‎‎ای صورت می‌گیرد.

و در دوره رشد،

سپاهی از استئوبلاست‌ها
اسکلت بدن را تقویت می‌کنند

که اندام‌های ما را حفاظت می‌کنند
و به ما اجازه حرکت می‌دهد،

سلول‌های خونی را می‌سازند
و غیره.

اما این فرآیند حیاتی سازننده به تنهایی

برای ساختن استخوان قوی توانمند کافی نیست.

اگر شما به استخوانی که بدین
شکل ساخته شده نگاه کنید،

ماهیچه‌ها به آن متصل‌هستند،

و تلاش می‌کند برای بلند کردن یک وزن سنگین
از این استفاده کند،

و احتمالا استخوان تحت فشار
این ضربه می‌بیند.

معمولا این برای ما اتفاق نمی‌افتد

زیرا سلول‌های ما بطور
مدام آن را تقویت می‌کنند

و در هرکجا استخوان‌ها استفاده شوند
آنها را می‌سازند،

یک اصل هست که ما به
عنوان قانون ولف می‌شناسیم.

با این حال، مواد استخوان
منابع محدودی دارد

و این تقویت کننده استخوان

تنها در حالتی می‌تواند شکل گیرد
که مواد کافی وجود داشته باشد.

خوشبختانه، استئوبلاست، سازنده‌هایی هستند

یک همتا به نام استئوکلاست
دارند که بازیافت کننده می‌باشند.

استنوکلاست شبکه‎های معدنی زائد
با استفاده از اسید و آنزیم را می‌شکند

که استوبلاست‌ها می‌توانند مواد معدنی
بیشتری به شبکه‎ها اضافه کند.

یکی از دلایل اصلی که فضانوردان
باید به طور مداوم در مدار ورزش کنند

عدم فشاراسکلتی در سقوط آزاد است.

همانطور که قانون ولف بینی کرده

این باعث می شود استئوکلاست‌ها فعال تر
از استئوبلاست‌ها شوند،

نتیجه آن از دست دادن
توده استخوانی و استحکام استخوان‌ها می‌شود.

هنگامی که استخوان می‌شکند،
بدن شما توانایی شگفت انگیزی

برای بازسازی استخوان آسیب دیده دارد
مثل اینکه هرگز استخوان شما شکسته نشده.

شرایط خاصی، مانند برداشت
بخش سرطانی استخوان،

حوادث پس از سانحه،

و نقایص ژنتیکی از توانایی
طبیعی بدن برای بازسازی فراتر هستند.

راه حل های قدیمی مانند
پر کردن سوراخ ایجاد شده با فلز،

یا استخوان حیوانات،

و یا جایگزین کردن تکه‎های استخوان
از اهدا کنندگان انسانی هستند،

اما هیچ یک از اینها مطلوب نیستند
زیرا می‎تواند باعث عفونت شوند

و یا توسط سیستم ایمنی بدن پس زده شوند،

و نمی‎توانند بیشترین استفاده را از
استخوان‌های سالم داشته باشند.

یک راه حل ایده‌آل رشد استخون
از سلول‌های خود بیمار هست

که به شکل دقیقی برای پر کردن
سوراخی که ایجاد شده رشد داده شود،

و این دقیقا کاری‌ است که دانشمندان
در حال حاضرتلاش می‌کنندانجام دهند.

نحوه کار این است.

ابتدا، دکتر سلول‌های بنیادی را
از بافت‌های بیمار بر می‌دارند

و برای تعیین دقیق ابعاد استخوان
از دست داده شده سی تی اسکن می‌کنند.

سپس سوراخ ایجاد شده در استخوان را
دقیقا مدل سازی می‎کنند،

یا با پرینتر سه بعدی،

یا کندکاری برروی استخوان گاوی می‎کنند که دی سلولارزید
شده‌اند (پوسته سطح سلول‌ کشته شده) .

اینها استخوانهایی هستند
که سلولهایشان تمام خالی شده‎اند،

تنها شبکه‎های معدنی اسفنج مانند
باقی مانده‎اند.

آنها سپس سلولهای بنیادی بیمار
را به شبکه اضافه می‎کنند

و آن را در بیورآکتورهای قرار می‌دهند،

و این دستگاه تمامی شرایط
داخل بدن را ایجاد می‎کند.

گرما، رطوبت، اسیدیتی و ترکیب‌های غذایی

مورد نیاز برای اینکه سلول بنیادی به
سلولهای استئوبلاست‌ها و سلولهای دیگر

مشتق شوند را فراهم می‎کند،

و شبکه مواد معدنی را زیاد می‎کند،

و با سلو‌لهای زنده
دوباره مد‌ل سازی می‌کند.

اما یک چیز اینجا کم هست.

قانون ولف را به خاطر بیاورید؟

یک استخوان مصنوعی نیاز دارد
که فشار واقعی را تجربه کند،

یا در غیر اینطورت ضعیف
و شکننده خواهد بود،

خُب بیورآکتور بطور مداوم
مایعات را در اطراف استخوان پمپ می‌کند،

و برای اضافه کردن تراکم استخوان
فشاربر روی استئوبلاست می‌اورد.

قرار دادن همه اینها در کنار هم،
و در طی سه هفته،

استخوان زنده آماده است
تا به بیرون بیورآکتور برود

و در بدن بیمار کاشته شود.

در حالی که هنوز مشخص نیست این روش
برای انسان کار کند یا نه،

استخوان رشد یافته در آزمایشگاه با
موفقیت در خوک

و دیگر حیوانات کاشته شده‌،

و ممکن هست که آزمایشات
روی انسان از سال ۲۰۱۶ شروع شود.