دستاورد بزرگ محققان: مدل‌سازی رگ مینیاتوری قلب که واقعا می‌تپد

محققان دانشگاه تورنتو و دانشگاه مونترآل کانادا، با مهندسی معکوس رگ مینیاتوری به طول یک میلی‌متر ساخته‌اند که نه تنها به صورت واقعی می‌تپد، بلکه می‌تواند مایع را همانند محفظه خروجی عضلانی قلب جنین انسان پمپ کند.

این رگ با قطر داخلی نیم میلی‌متر، به سختی قادر به بیرون راندن مایع با فشار حدود 5 درصد از قلب یک فرد بالغ است. با این‌حال، یک مدل عالی برای اثبات مفاهیم مهم پزشکی است. این مدل را می‌توان به مرور زمان تعمیم داد به‌طوری که لایه‌های بافت بیشتری را شامل شود و برای نمایش کارکرد قلب یک فرد بالغ مورد استفاده قرار گیرد.

این اندام با استفاده از ترکیبی از مواد مصنوعی و بیولوژیکی ساخته شده است. خود سلول‌ها از بافت‌های قلبی-عروقی موش‌های جوان بدست آمده‌اند. سپس این سلول‌ها بر روی یک پایه ساخته شده از پلیمر با شیارهایی برای هدایت رشد بافت، رشد کرده‌اند.

این شبکه مسطح دارای شیار، به نحوی طراحی شده است که سلول‌ها را مجبور به تقلید از ساختار عضله قلب در بطن چپ انسان کرد - محفظه نهایی حجیمی که خون را با یک فشار قوی به داخل آئوریت پرتاب می‌کند.

«سرگا اوخواتیان» مهندس زیست پزشکی دانشگاه تورنتو می‌گوید: « به کمک این مدل می‌توانیم حجم جهش خون در پمپاژ را اندازه بگیریم - مقدار مایعی که در هر بار انقباض بطن به بیرون رانده می‌شود. همچنین می‌توانیم فشار مایع را در نواحی مختلف اندازه بگیریم - کاری که پیش از این با مدل‌های مصنوعی دیگر ساخته شده از قلب امکان‌پذیر نبود.»

معمولا تعداد محدودی روش برای مطالعه راه‌هایی که قلب بیمار یا فرد سالم خون را در بدن جریان می‌دهد، وجود دارد.

اگرچه تحقیقات در زمینه بیماری‌های قلبی-عروقی در دهه‌های اخیر پیشرفت زیادی داشته است، اما مشکلات قلبی سالانه جان نزدیک به 18 میلیون نفر را در سراسر دنیا می‌گیرد

یک مدل شبیه‌سازی شده کوچک از قلب انسان می‌تواند در درک بهتر قلب، توسعه داروها و درمان‌های جدید و مطالعات به پزشکان و محققان کمک بزرگی کند.

دانشمندان قصد دارند در مراحل بعدی، قسمت‌های دیگری از قلب را به این رگ اضافه کنند تا بتوانند درنهایت یک ساختار منسجم را به عنوان عضوی قابل پیوند ارائه کنند.