3D baskılı yama 'kırık' bir kalbin onarılmasına yardımcı olabilir

Minnesota Üniversitesi liderliğindeki biyomedikal mühendisliği araştırmacılarından oluşan bir ekip, kalp krizi sonrası yaralı kalp dokusunun iyileşmesine yardımcı olacak devrim niteliğinde bir 3D-biyoprintli yama oluşturdu. Keşif, kalp krizi sonrasında doku hasarı olan hastaların tedavisinde önemli bir adım.

Araştırma çalışması yayınlandı Sirkülasyon Araştırma , Amerikan Kalp Birliği tarafından yayınlanan bir dergide. Araştırmacılar, keşfi hakkında bir patent hazırladılar.

Amerikan Kalp Derneği'ne göre, kalp rahatsızlığı, ABD'de yılda 360.000'den fazla kişiyi öldüren 1 numaralı ölüm nedenidir. Kalp krizi sırasında bir kişi kalp kasına olan kan akışını kaybeder ve hücrelerin ölmesine neden olur. Vücudumuz bu kalp kası hücrelerinin yerini alamaz; bu nedenle vücut, kalp bölgesi o bölgede yara dokusu oluşturur; bu kişi, tehlikeye giren kalp fonksiyonu ve gelecekteki kalp yetmezliği riski altındadır.

Bu çalışmada, Minnesota Üniversitesi-İkiz Şehirler, Wisconsin-Madison Üniversitesi ve Alabama-Birmingham Üniversitesi'nden araştırmacılar, erişkin insan kalp hücrelerinden türetilmiş kök hücreleri, başlangıçtaki bir matriste dahil etmek için lazer tabanlı 3D-biyoprinting tekniklerini kullandı. Laboratuvardaki bir çanakta senkronize olarak büyümek ve yendi.

Düzeltme yamasında atılan hücrelerin bir videosunu izleyin : https://www.youtube.com/watch?v=4VqIiqZ-tkU&feature=youtu.be

Simüle edilmiş bir kalp krizinden sonra hücre yaması bir fare üzerine yerleştirildiğinde, araştırmacılar sadece dört hafta sonra işlevsel kapasitede belirgin bir artış gördü. Yama hücrelere ve yapısal proteinlerin kalbe özgü olduğundan, kalp parçası haline geldi ve vücuda emildi ve daha fazla ameliyat yapılmasına gerek kalmadı.

Minnesota Üniversitesi biyomedikal mühendisliği bir yardımcı profesörü olan Brenda Ogle, "Bu, ABD'de 1 numaralı ölüm nedeninin tedavisinde önemli bir adım" dedi. "Bunu önümüzdeki birkaç yıl içinde büyük hayvanların ve hatta insanların kalplerini onarmak için ölçeklendirebileceğimizi hissediyoruz."

Ogle, araştırmanın yerli kalp dokusunda yapısal proteinlerin sayısal, üç boyutlu taramasından sonra modellendiğinden bu araştırmanın önceki araştırmalardan farklı olduğunu belirtti. Dijital model, kalbe özgü proteinlerle 3D baskıyla fiziksel bir yapıya dönüştürülür ve kök hücrelerden türetilen kardiyak hücre tiplerini daha da bütünleştirir. Sadece bu tip 3B baskı ile, yerli kalp dokusunun yapılarını taklit etmek için gerekli olan bir mikron çözünürlük elde edebiliriz.

Ogle, "Kalpteki karmaşıklık göz önüne alındığında, bunun ne kadar iyi çalıştığından oldukça şaşırdık" dedi. "Hücrelerin iskeleye hizalandığını ve yamada hareket eden sürekli bir elektrik sinyali dalgası gösterdiğini görmek için teşvik edildi."

Ogle, bir insan kalbine benzeyen bir domuz yüreğinde test edecekleri daha büyük bir yama geliştirmek için bir sonraki aşamaya başlamış olduklarını söyledi.

Kaynak:

Minnesota Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü