قلبی به قطر سه سانت شبیه‌سازی شد

باشگاه خبرنگاران: یک پمپ کوچک از جنس تراشه با استفاده از سلول‌های قلب واقعی انسان که وظایف قلب را شبیه سازی می‌کند، طراحی شد.

هنگام انجام تحقیقات قلبی، اگر آزمایشاتی را بتوان روی قلب واقعی انسان زنده انجام داد، ایده آل خواهد بود. دانشمندان تراشه ساخته اند که ممکن است به شکل یک قلب مکانیکی کوچک که توسط سلول‌های واقعی قلب نیرو می‌گیرد، عمل کند.

این تراشه ساخته شده توسط تیمی در دانشگاه بوستون است. پمپ میکروسیال یک طرفه با قابلیت کوچک سازی دقیق قلبکه مینی پمپ miniPUMP نامیده میشود با بدنه مسطح، فقط ۳ سانتی متر مربع (۰.۵ اینچ مربع) است. این تراشه عملکرد بطن قلب واقعی (حفظه پایینی) را تکرار می‌کند، و آب را به همان روشی که قلب واقعی خون را پمپ می‌کند، از طریق خود پمپ می‌کند.

این دستگاه از یک پایه پلاستیکی تشکیل شده است که روی آن دریچه‌های اکریلیک کوچک چاپ شده سه بعدی، لوله‌ها و خود پمپ واقعی نصب شده است و دارای داربستی است که از مجموعه‌ای از مارپیچ‌های اکریلیک متحدالمرکز تشکیل شده است. این‌ها با کاردیومیوسیت‌های زنده انسان (سلول‌های ماهیچه قلب) کار می کنند. همانطور که آن سلول‌ها به طور هماهنگ منبسط و منقبض می‌شوند، داربست انعطاف پذیر با آن‌ها حرکت می‌کند و آب را از طریق miniPUMP پمپ می‌کند.

کاردیومیوسیت‌ها را می‌توان با شروع سلول‌های پوست، سلول‌های خونی یا تقریباً هر نوع سلول دیگری که به راحتی در دسترس است به دست آورد. این‌ها مجدداً به شکل سلول‌های بنیادی برنامه ریزی می‌شوند و سپس به سلول‌های قلبی تمایز داده می‌شوند. این بدان معناست که میتوان برای بیماران از سلول‌های خودشان miniPUMP ساخته شود تا ببینند که چگونه داروهای مختلف ممکن است به طور خاص بر قلب آن‌ها تأثیر بگذارد.

کریستوس میچاس، دانشمند ارشد، محقق فوق دکترا، گفت: با این سیستم، اگر سلول‌ها را از شما بگیرم، می‌توانم ببینم دارو در شما چه واکنشی نشان می‌دهد، زیرا این سلول‌های شما هستند. این سیستم برخی از عملکردهای قلب رادر ابعاد کوچکتر بهتر تکرار می‌کند.

امید است روزی بتوان از همین فناوری برای تولید دستگاه‌هایی به اصطلاح «ارگان بدن روی یک تراشه» مانند ریه‌ها و کلیه‌ها استفاده کرد. در واقع، این اولین تراشه‌ای نیست که ما دیده‌ایم. مدل‌هایی با طراحی متفاوت در دانشگاه هاروارد و دانشگاه کالیفرنیا در برکلیتوسعه یافته‌اند.

این تحقیق در مقاله‌ای که اخیراً در مجله Science Advances منتشر شده، توضیح داده شده است.