نظام زراعة الخلايا الدوار

نظام زراعة الخلايا الدوار (RCCS) هو جهاز مصمم لزراعة تجمعات خلوية ثلاثية الأبعاد في بيئة انعدام الجاذبية . في أوائل التسعينيات، بدأ باحثو ناسا بتطوير أجهزة تمكنهم من دراسة أنسجة خلايا الثدييات - بما في ذلك البشر - في بيئة انعدام الجاذبية. كما احتاجوا إليه لحماية المزارع الخلوية الهشة من اضطرابات إطلاق وهبوط مكوك الفضاء. يُمكّن الجهاز الناتج من زراعة الأنسجة والأورام السرطانية والفيروسات خارج الجسم، سواء في الفضاء أو على الأرض . ^{[ 1 ]}

يتميز مفاعل زراعة الخلايا الحيوي، المعروف تجاريًا باسم نظام زراعة الخلايا الدوار (RCCS)، بمزايا عديدة تتجاوز الطرق المختبرية التقليدية. فزراعة الخلايا في المختبرات عادةً ما تكون صغيرة ومسطحة وثنائية الأبعاد، على عكس الزراعة الطبيعية. أما الأنسجة التي تُزرع في نظام RCCS فهي أكبر حجمًا وثلاثية الأبعاد، ذات خصائص هيكلية وكيميائية مشابهة للأنسجة الطبيعية. إضافةً إلى ذلك، يخلو نظام RCCS من أي أجزاء متحركة داخلية، مما يقلل من أي قوى قد تُلحق الضرر بزراعات الخلايا الحساسة.

باستخدام تقنية RCCS، يمكن للباحثين اختبار عوامل العلاج الكيميائي على خلايا سرطان المريض نفسه خارج جسمه. وتوجد إمكانيات مماثلة لأبحاث الإيدز: إذ يمكن لتقنية RCCS إنتاج خلايا مضيفة لفيروس نقص المناعة البشرية البشري، والتي يمكن إصابتها ودراستها. ^{[ 1 ]}

يمكن استخدام نظام زراعة الخلايا الجذعية السرطانية (RCCS) لدراسة السرطان والتليف الكيسي والأمراض المعدية مثل إنفلونزا الطيور وفيروس إيبولا وجدري القرود . كما يمكن أن يوفر هذا النظام أنسجة لتطوير لقاحات فيروس نقص المناعة البشرية وأدوية أخرى. ومن تطبيقاته الأخرى زراعة أنسجة بديلة للكبد والجلد ونخاع العظم. ^{[ 2 ]}

يتكون نظام زراعة الخلايا من أسطوانة أنبوبية مغلقة، مملوءة بوسط سائل تنمو فيه الخلايا على حبيبات مجهرية الحجم. تدور الأسطوانة حول محور أفقي، مما يسمح للخلايا بالنمو في بيئة تحاكي انعدام الجاذبية. يُضخ الأكسجين، الضروري لنمو الخلايا، إلى الوسط السائل عبر جدار مسامي في الأسطوانة.

تم اختيار باحثي ناسا الذين قادوا تطوير المفاعل الحيوي لزراعة الخلايا كمتلقين مشاركين لجائزة ناسا لمخترع العام لعام 1991 بسبب عملهم في المشروع.