محققان چيني در دانشگاه شانگهاي با تركيب تكنيكهاي الكترو، چرخندگي و ميكرو و منقوشها، براي نخستين بار بافت پيوندي عروق مصنوعي متشكل از سه لايه را توليد كردند.
اين كامپوزيت سه لايه به محققان اين اجازه را ميدهد تا از مواد جداگانه كه به ترتيب داراي مقاومت مكانيكي و رشد سلولهاي جديد هستند، استفاده كنند. اين رشد سلول مشكل مهمي براي بافت پوششي عروقي كه تنها از يك يا دو لايه تشكيل شده است محسوب ميشود. محققان هميشه به دنبال راهي بودند تا عروق مصنوعي توليد كنند كه شريانهاي طبيعي را تقليد و امكان رشد سلولهاي جديد در اطرافشان را فراهم كنند.
اين عروق مصنوعي امكان توليد عروق جديد را مهيا ميكنند. دانشمندان با توليد اين عروق مصنوعي سه لايه، امكان رشد سلولهاي جديد را ارتقا ميدهند. اين درحالي بود كه عروق بدن فقط دو لايه بود و معمولاً در رشد سلولها دچار مشكل جدي ميشد.
گرافت عروقي با جراحي به رگ خوني ناسالم يا مسدود شده متصل ميشود تا به طور دائم به تغيير مسير خونرساني كمك كند، اين جراحي بيشتر در جراحيهاي پس رگهاي كرونري قلب ديده ميشود.
تا پيش از اين گرافت سنتي را از بدن خود شخص بيمار يا از يك اهدا كننده مناسب ميگرفتند. به هر حال، اين منابع معمولاً براي نيازهاي بيماران ناكافي بودند چراكه عرضه محدودي براي بيمار به همراه داشت و ممكن بود در شرايط زمينهاي يكسان در همان وهله اول دچار گرفتاري مانند رگ قبلي شود.
بر اين اساس، تحقيقات فراواني براي توسعه رگ مصنوعي كه بتواند مانند رگ طبيعي كار كند يا اجازه دهد تا سلولهاي پيرامون آن رشد كنند، صورت پذيرفت. كامپوزيت گرافت عروقي ميتواند بهترين نامزد براي تعمير رگهاي خوني باشد، اين گفته يوآنيون لويي، استاد يار در مركز مهندسي ساخت و ساز سريع بود. تيم لويي از پيشتر قبل از آنكه توجه خود را بر روي بيماريهاي قلبي عروقي و گرافت عروقي معطوف كنند، بر روي داربست و ستون استخوان كه براي تعمير نقص استخوان به كار ميرود، كار كردهاند.
به عنوان يك قاعده، داربست جايگزين ميبايست به تقليد عروق بافتهاي محل هدف خود تا جاي امكان ميپرداخت. براي جانشيني رگهاي خوني ميتوانند اين فرايند را با الكترو چرخش كه از شارژ الكتريكي براي كشيدن ورودي مايع استفاده ميكند، به طور مصنوعي تقليد كنند.
در اينجا اين مايعات كيتوزان در الياف فوق نازك بودند. چرخش الكترو همچنين نسبت بالاي سطح به حجم نانوالياف را گسترش ميدهد كه اين امر فضاي بيشتري براي سلولهاي ميزبان براي رشد و اتصال فراهم ميآورد. اين مؤلفهها تماماً به طور طبيعي از شش ماه تا يك سال تحليل ميروند و بعد از خود يك رگ دست نخورده بكر جديد را به جاي ميگذارند.
به هر حال، ساختار نهايي، بسيار سفت و سخت نيست ولي از مدلهاي قبلي سبكتر است. براي جبران اين امر، محققان يك مدل سه لايه را طراحي كردند كه در آن مخلوط از هر دو طرف لايه مياني ميكرو منقوش پلي پي دياسانون به چرخش در آمد، يك پليمر زيستي تخريبپذير كه به طور شايع در كاربردهاي پزشكي مورد استفاده قرار ميگيرد. انتهاي اين ورق در پايان تا ميشد تا رگ تيوب مانند را ايجاد كند.
ليو و تيمش پس از آن داربست مصنوعي را با سلولهاي فيبروپلاست موش كشت دادند كه به علت راحتي در كشت و رشد سريع موش بهترين نامزد براي اين كار بود. ليو و تيمش اين كار را براي آزمودن و بررسي قابليت كارايي داربست و گسترش سلولي و يكپارچهسازي انجام داده بودند.
محققان دريافتند كه سلولها در اين داربست كامپوزيت به سرعت تكثير پيدا كردند، شايد به علت گروههاي آمينه و هيدروكسيل ارائه شده توسط كيتوزان باشد. در حالي كه بخش قابل توجهي از كار قبل از آزمايش روي يك عامل انساني باقي مانده است، ليو و همكارانش درمورد افق كار خود بسيار اميدوار و خرسند هستند. پروژه بعدي آنها بررسي ايمپلنت در مدل حيواني براي مشاهده اثر ساختاري با سلولهاي عروقي زنده است.
منبع: ساينس ديلي
