روش نوین محققان ایرانی برای ساخت مدل قلب روی تراشه

به گزارش خبرنگار مهر، با وجود تلاش های محققان در حوزه مهندسی عضو روی تراشه برای بازسازی مدل های مینیاتوری قلب، بیشتر آنها فاقد برخی جنبه‌های فیزیولوژیکی قلب، از جمله جهت‌گیری فیبر هستند.

این امر انگیزه ای شد تا محققان مدل‌های مصنوعی بطن چپ قلب را بسازند که جهت‌گیری فیبر ماهیچه ای (میوفیبر) بطن داخلی را تقلید می‌کنند.

در همین راستا گروهی از محققان با همکاری محمد حسین محمدی، سرگل اخوتیان و هومن ساوجی روشی مبتنی بر  الاستومرهای ریز ساخته شده را ارائه کردند که امکان سرهم بندی سلسله مراتبی صفحات سلولی دوبعدی را در یک بطن قلبی مخروطی  توصیف می‌کند.

در این روش با کمک روش های لیتوگرافی نرم و قالب‌گیری تزریقی ریز شیارها بر روی داربست پلیمری الاستومری با سه جهت مختلف از ۶۰- درجه تا ۶۰+  هرکدام به طور جداگانه روی یک ساختار ذوزنقه‌ای ایجاد می‌شوند.

عرض ریز شیارها برای هدایت اکثر سلول ها در امتداد جهت آن بهینه شده است. از سوی دیگر به طور دوره ای از شکاف هایی دوره ای برای ارتقای تماس «سلول-سلول» استفاده شده است. داربست به دور یک محور مرکزی پیچیده می‌شود تا به شکل مدل بطن چپ مخروطی مانند درآید که از اندازه بطن چپ انسان در هفته ۱۹ بارداری الهام گرفته شده است.

همچنین سوراخ های ریز مستطیلی شکل برای کاهش محدودیت های انتشار اکسیژن در داربست سه بعدی ایجاد شده اند. ۷ روز پس از کشت قابلیت بالای حفظ کاردیومیوسیت ها یا سلول های ماهیچه ای قلبی در سازه های بطن چپ ۳ بعدی   در تمام لایه ها مشاهده شد. بطن چپ که به صورت سلسله مراتبی ساخته شده است، بازخوانی های عملکردی مانند گذرای کلسیم و کسر جهشی را نیز ارائه می دهد.