محققان به تازگی یک پچ زیست تخریب پذیر مهندسی شده از سلول های انسانی ساخته اند که می تواند برای اصلاح نقایص مادرزادی قلب نوزادان مورد استفاده قرار گیرد و نیاز به جراحی های تهاجمی متعدد را محدود کند.
به گزارش تکناک، در سطح جهان، نقایص مادرزادی قلب (CHD) حدود 9 نوزاد از هر 1000 نوزاد متولد شده را تحت تاثیر قرار می دهد. CHD به گروهی از نقایص موجود در بدو تولد اشاره دارد که به دلیل عدم رشد مناسب قلب در دوران بارداری ایجاد می شود. در حالی که نقصهای ساده اغلب نیازی به درمان ندارند، برخی از نقصهای پیچیده نیاز به جراحیهای تهاجمی دارند که در طی سالها، معمولاً از سال اول زندگی نوزاد شروع میشوند.
چندین مورد از این جراحیها به کاشت یک چسب قلب نیاز دارند که در حال حاضر از مواد غیر زنده و تجزیه ناپذیر ساخته شدهاند که با قلب بیمار رشد نمیکنند و به دلیل ناتوانی در ادغام با بافت قلب، مستعد شکست هستند. برای رسیدگی به این مسائل، محققان دانشگاه کلرادو (CU)، یک پچ زیست تخریبپذیر ساخته شده از سلولهای خود بیمار ساختهاند که برای اصلاح CHD، محدود کردن جراحیهای تهاجمی و ماندگاری پچهای فعلی طراحی شده است.
جفری جاکوت، نویسنده مسئول این مطالعه گفت: هدف نهایی ساختن بافت قلب رشد یافته در آزمایشگاه از سلولهای خود بیمار است که میتواند برای بازسازی قلب به منظور اصلاح نقایص قلبی استفاده شود. هر پچی که قبل از تخریب با بافت سالم جایگزین نشود، ناگزیر از کار میافتد و منجر به عوارض طولانیمدت میشود.
مهندسی بافت میوکارد، موانع منحصر به فردی دارد. اول اینکه، قلب از نظر ساختاری نامتقارن است و ظرفیت بازسازی محدود و نیازهای متابولیکی زیادی دارد. دوم، داربست هایی که برای ترمیم نقایص تمام ضخامت قلب استفاده می شوند باید با محیط مکانیکی خشن که شامل فشارهای بالا، فشار چرخه ای و تماس مستقیم با خون است، مقابله کنند. و مورد سوم اینکه تکه های مهندسی بافت باید از لحظه کاشت کارایی داشته باشند.
با در نظر گرفتن این موانع، محققان از الکترواسپینینگ که به معنای ایجاد نانوفیبرها با استفاده از برق بر روی یک محلول مایع است، برای ایجاد یک ساختار سازنده و متخلخل پلیکاپرولاکتون زیست تخریب پذیر (PCL) استفاده کردند و آن را با فیبرین که یک پروتئین است که جزئی اصلی از لختههای خون است، پر کردند. سپس ساختار سازنده با سلولهایی بنام pluripotent stem cells (iPSC) کشت شد، که پس از سه هفته مشاهده شد که بیش از نصف راه خود را در داخل ساختار سازنده طی کردهاند. علاوه بر این، این ساختار از کاردیومیوسیت های مشتق شده از iPSC که خود به خود منقبض می شود و ضخیم شدن بافت را تقویت می کند، حمایت کرد.
جاکوت گفت: این ساختار از نظر مکانیکی برای تعمیر دیواره قلب کافی است. سلول های عروقی توانستند در طی سه هفته به بیش از نیمی از ساختار در کشت استاتیک نفوذ کنند.
در حالی که این پچ قبل از آزمایش روی انسان نیاز به آزمایشهای بیشتری دارد، محققان خوشبین هستند که برای توسعه درمانهای جدید برای CHD و سایر بیماریهای قلبی حیاتی باشد.
جاکوت گفت: این اولین نمایش موفقیت آمیز یک تکه الکترواسپینینگ بسیار ضخیم و متخلخل است که به طور خاص برای مهندسی بافت قلب انجام می شود.
این مطالعه در مجله Materials Today منتشر شد.
