چاپ نخستین فانتوم مغز سه‌بعدی با وضوح بالا

گروهی از محققان دانشگاه پزشکی وین و دانشگاه فناوری وین توانستند نخستین پرینت سه‌بعدی با وضوح بالا از مغز را ثبت کنند.

به گزارش اینترستینگ انجینرینگ، این «مغز فانتوم» چاپی سه‌بعدی براساس ساختار فیبرهای مغزی مدل‌سازی شده است و می‌توان با نوع خاصی از ام‌آرآی به نام dMRI، از آن عکس گرفت. براساس پژوهشی که محققان انجام داده‌اند، مدل‌های مغزی می‌توانند به تحقیق دربارة بیماری‌های تخریب سیستم عصبی مانند ام‌اس، پارکینسون، و آلزایمر کمک کنند.

کاربرد اصلی ام‌آرآی بررسی مغز است. یونیزه‌سازی اشعه‌ها هنگام استفاده از این روش، برای مطالعة ترکیب و عملیات مغز لازم نیست. جهت‌گیری فیبرهای اعصاب در مغز را می‌توان با استفاده از dMRI تعیین کرد. به گفتة محققان، از آنجا که رشته‌های عصبی با جهات مختلف در محل‌های تلاقی دسته‌های رشته‌های عصبی با یکدیگر هم‌پوشانی دارند، تعیین جهت دقیق رشته‌های عصبی در آنجا بسیار دشوار است.

برای برطرف‌کردن این چالش، محققان نوعی «فانتوم مغز» را با استفاده از فرایند چاپ سه‌بعدی با وضوح بالا ساختند تا روش‌های تحلیل و ارزیابی را آزمایش کنند و بیش از پیش، این فرایند را ارتقا دهند. این فانتوم، که شبیه مکعبی کوچک است، از لحاظ بصری و ظاهری هیچ شباهتی به مغز ندارد. داخل آن نیز کانال‌های ریزی مملو از آب، مشابه اعصاب جمجمه‌ای، وجود دارد که پنج برابر نازک‌تر از موی انسان هستند. محققان برای تقلید شبکة ظریف اعصاب مغز، از روش پلیمریزاسیون ۲ فوتونی استفاده کردند. این روش چاپ سه‌بعدی با کیفیت بالا، به‌طور معمول برای ریزساختارها به کار می‌رود. محققان با ارتقای این فرایند، توانستند فانتوم‌هایی با وضوح بالاتر و بزرگ‌تر ایجاد کنند که برای dMRI مناسب است.

پژوهشگران مدعی‌اند با استفاده از این فانتوم مغز، می‌توانند نرم‌افزارهای تحلیلی را به‌طور دقیق‌تر تطبیق دهند و به این ترتیب، کیفیت داده‌های اندازه‌گیری‌شده را بهبود بخشند و ساختار عصبی مغز را به‌طور دقیق‌تر بازسازی کنند.