ساخت مدل قلب روی تراشه با کمک پژوهشگران ایرانی

به گزارش خبرگزاری صدا وسیما با وجود تلاش‌های محققان در حوزه مهندسی عضو روی تراشه برای بازسازی مدل‌های مینیاتوری قلب، بیشتر آن‌ها فاقد برخی جنبه‌های فیزیولوژیکی قلب، از جمله جهت‌گیری فیبر هستند.

این امر انگیزه‌ای شد تا محققان مدل‌های مصنوعی بطن چپ قلب را بسازند که جهت‌گیری فیبر ماهیچه‌ای (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 روش‌های 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 سلول‌ها در امتداد جهت آن بهینه شده است. از سوی دیگر به طور دوره‌ای از شکاف‌هایی دوره‌ای 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 سوراخ‌های ریز مستطیلی شکل برای کاهش محدودیت‌های انتشار اکسیژن در داربست سه بعدی ایجاد شده اند. ۷ روز پس از کشت قابلیت بالای حفظ کاردیومیوسیت‌ها یا سلول‌های ماهیچه‌ای قلبی در سازه‌های بطن چپ ۳ بعدی در تمام لایه‌ها مشاهده شد. بطن چپ که به صورت سلسله مراتبی ساخته شده است، بازخوانی‌های عملکردی مانند گذرای کلسیم و کسر جهشی را نیز ارائه می‌دهد.