پژوهشگران دانشگاه تگزاس A&M یک پلتفرم میکروسیالی جدید طراحی کردهاند که میتواند ساختار واقعی و پیچیده رگهای خونی انسان را در مقیاس آزمایشگاهی بازسازی کند؛ دستاوردی که میتواند مطالعه بیماریهای عروقی و توسعه درمانهای جدید را وارد مرحلهای دقیقتر و کاربردیتر کند.
به گزارش sciencedaily، در بسیاری از مدلهای آزمایشگاهی قبلی رگهای خونی به صورت کانالهای مستقیم و ساده شبیهسازی میشدند در حالی که در بدن انسان شبکه عروقی دارای انشعابها، تنگیها و گشادشدگیهای ناگهانی است. این پیچیدگی هندسی باعث تغییر الگوهای جریان خون و نیروهای وارد بر دیواره رگ میشود و همین نیروها نقش مهمی در شروع یا پیشرفت بیماریهای عروقی دارند. سادهسازی بیش از حد این ساختارها باعث میشد نتایج آزمایشگاهی فاصله قابل توجهی با شرایط واقعی بدن داشته باشد.
تیم مهندسی پزشکی این دانشگاه با توسعه یک تراشه رگ قابل تنظیم (vessel-chip) توانستهاند انواع مختلفی از شکلهای عروقی مانند انشعابها، آنوریسمها (گشادشدگی موضعی رگ) و تنگی رگ را بازآفرینی کنند. این تراشهها در واقع ابزارهای میکروسیالی هستند که امکان بررسی جریان مایع در ساختارهایی شبیه رگ خونی را در محیطی کاملا کنترلشده فراهم میکنند؛ بدون نیاز به مدلهای حیوانی یا کانالهای بیش از حد سادهشده.
{$sepehr_key_10632}
در این پروژه جنیفر لی دانشجوی کارشناسیارشد مهندسی پزشکی در آزمایشگاه ابهیشک جین نمونه پیشرفتهای از این تراشه را طراحی کرد که میتواند تغییرات واقعی هندسه رگها را بازتولید کند. اهمیت این موضوع در آن است که شکل رگ تعیین میکند چه میزان تنش برشی ناشی از جریان خون به سلولهای دیواره رگ وارد شود؛ عاملی که رفتار سلولها را تغییر میدهد و در بروز آسیبها و بیماریهای عروقی مؤثر است.
نتایج این پژوهش در نشریه علمی Lab on a Chip منتشر شده و ادامهای بر کارهای پیشین این گروه است که پیشتر یک مدل ساده و مستقیم از رگ را ساخته بودند. نسخه جدید از نظر شباهت به شرایط فیزیولوژیک بدن یک گام جلوتر محسوب میشود و حتی امکان قرار دادن سلولها و بافت زنده درون این ساختارها را فراهم میکند؛ نقاطی که معمولاً محل شکلگیری بیماریهای عروقی هستند.
این پلتفرم به دلیل قابلیت سفارشیسازی میتواند برای مطالعات فردمحور نیز به کار رود؛ زیرا تفاوتهای جزئی در آناتومی رگها ممکن است بر نحوه بروز بیماری یا پاسخ به درمان اثر بگذارد. از این رو این فناوری ظرفیت بالایی برای کمک به کشف دارو و آزمون روشهای درمانی جدید دارد.
پژوهشگران قصد دارند در مراحل بعدی علاوه بر سلولهای پوشاننده داخلی رگ (سلولهای اندوتلیال) انواع دیگر سلولها را نیز به مدل اضافه کنند تا تعامل میان سلولها و جریان خون در معماریهای پیچیدهتر بررسی شود. به گفته محققان این رویکرد نوعی بعد چهارم در فناوری اندام روی تراشه محسوب میشود که به جای تمرکز صرف بر سلول یا جریان به برهمکنش آنها در ساختارهای فضایی پیچیده میپردازد.
به موازات دستاوردهای علمیاین پروژه برای دانشجویان شرکتکننده نیز فرصتی برای کسب مهارتهای عملی، کار تیمی و تجربه پژوهش کاربردی فراهم کرده است؛ مسیری که میتواند نسل جدیدی از ابزارهای آزمایشگاهی زنده و واقعگرایانه را برای مطالعه و درمان بیماریهای عروقی در اختیار پژوهشگران قرار دهد.
انتهای پیام/