چسب زخم‌ زیست تخریب‌پذیر برای کاهش جراحی‌های تهاجمی کودکان ساخته شد

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری علم و فناوری آنا، در دنیا، نقایص مادرزادی قلب (CHD) حدود ۹ نوزاد از هر هزار نوزاد متولد شده را تحت تاثیر قرار می‌دهد. CHD به گروهی از نقایص موجود در بدو تولد اشاره دارد که به دلیل رشد نامناسب قلب در دوران بارداری ایجاد می‌شوند. در حالی که نقص‌های ساده اغلب نیازی به درمان ندارند، برخی از نقص‌های پیچیده نیاز به جراحی‌های تهاجمی دارند که طی سال‌ها و معمولاً از سال اول زندگی شروع می‌شود.

چندین مورد از این جراحی‌ها نیاز به کاشت یک چسب قلبی دارند که در حال حاضر از مواد غیر زنده و تجزیه ناپذیر ساخته شده که با قلب بیمار رشد نمی‌کند و به دلیل ناتوانی در ادغام با بافت قلب مستعد خراب شدن است.

اکنون محققان پردیس پزشکی آنشوتس دانشگاه کلرادو، یک چسب زخم (پچ) زیست تخریب‌پذیر ساخته شده از سلول‌های خود بیمار ساخته‌اند که برای اصلاح CHD، محدود کردن جراحی‌های تهاجمی و ماندگاری چسب‌های فعلی طراحی شده است.

«جفری جاکوت» «Jeffrey Jacot»، نویسنده ارشد این پژوهش گفت: هدف نهایی ساختن بافت قلب رشد یافته در آزمایشگاه از سلول‌های خود بیمار است که می‌تواند برای بازسازی قلب و رفع نقایص قلبی استفاده شود. هر چسبی که قبل از تخریب با بافت سالم جایگزین نشود، ناگزیر از کار می‌افتد و منجر به عوارض طولانی مدت می‌شود.

مهندسی بافت قلبی چالش‌های منحصربه‌فردی دارد. نخست آنکه، قلب از نظر ساختاری نامتقارن است و ظرفیت بازسازی محدود و نیاز‌های متابولیکی زیادی دارد. دوم، داربست‌هایی که برای ترمیم نقایص تمام ضخامت قلب استفاده می‌شوند باید با چالش محیط مکانیکی خشن که شامل فشار‌های بالا، فشار چرخه‌ای و تماس مستقیم با خون است، مقابله کنند و سوم، تکه‌های مهندسی شده بافت باید از لحظه کاشت کارایی داشته باشند.

با در نظر گرفتن این چالش‌ها، محققان از الکتروریسی (ایجاد نانوالیاف با استفاده از الکتریسیته در محلول مایع) برای ایجاد داربست ضخیم و متخلخل از پلی کاپرولاکتون زیست تخریب پذیر (PCL) استفاده و آن را با فیبرین (پروتئین اصلی برای لخته شدن خون) پر کردند. سپس سلول‌های بنیادی پرتوان القا شده انسانی (iPSC) در این داربست قرار داده شد که پس از سه هفته، مشاهده شد که بیش از نیمی از داربست را پر کرده اند.

همچنین سلول‌های مسئول ضربان قلب مشتق شده از iPSC در این داربست، خود به خود منقبض می‌شود و ضخیم شدن بافت را تقویت می‌کنند.

جاکوت گفت: این داربست از نظر مکانیکی برای تعمیر دیواره قلب کافی است. سلول‌های عروقی توانستند در طی سه هفته به بیش از نیمی از داربست در کشت استاتیک نفوذ کنند.

اگرچه این پَچ قبل از آزمایش روی انسان به بررسی‌های بیشتری نیاز دارد با این حال محققان خوش‌بین هستند این چسب زیست تخریب پذیر به ارائه درمان‌های جدید برای CHD و سایر بیماری‌های قلبی منجر شود.

به گفته جاکوت این اولین نمایش موفقیت آمیز یک تکه الکتروریسی بسیار ضخیم و متخلخل است که به طور خاص برای مهندسی بافت قلب انجام می‌شود.

نتایج این تحقیقات در نشریه Materials Today منتشر شده است.