على الرغم من أن البحث في علاجات أمراض القلب والأوعية الدموية قطع شوطا طويلا في العقود الأخيرة، إلا أن مشاكل القلب لا تزال تودي بحياة ما يقرب من 18 مليون شخص حول العالم كل عام.
ويمكن لنموذج عمل صغير لبطين بشري أن يفتح آفاقا جديدة في تطوير عقاقير وعلاجات جديدة، ولدراسة تطور أمراض القلب والأوعية الدموية، ما يمنح الباحثين بديلا أخلاقيا وأكثر دقة للنُهج الحالية.
وقام باحثون من جامعة تورنتو وجامعة مونتريال في كندا بتصميم وعاء بطول ملليمتر (0.04 بوصة) لا ينبض مثل الحقيقي فحسب، بل يضخ السوائل تماما مثل تجويف الخروج العضلي لقلب الجنين البشري.
ويقول مهندس الطب الحيوي بجامعة تورنتو، سارغول أوكوفاتيان: “باستخدام نموذجنا، يمكننا قياس حجم الطرد – مقدار السائل الذي يتم دفعه للخارج في كل مرة ينقبض فيها البطين – بالإضافة إلى ضغط هذا السائل”.
وعادة ما يكون هناك عدد قليل من الخيارات لدراسة الطرق التي ينقل بها القلب المريض أو السليم الدم.
وتوفر الأعضاء التي لم تعد تعمل بكامل طاقتها، مثل تلك التي تمت إزالتها في تشريح الجثة، المصداقية بدون النشاط. وقد توفر مزارع الأنسجة نافذة على الوظائف الكيميائية الحيوية، لكنها لا تلتقط بالكامل المكونات الهيدروليكية لكتلة نابضة ثلاثية الأبعاد.
ويسمح نموذج حيواني للباحثين باختبار كيفية عمل القلب الحي كمضخة تحت تأثير العلاجات المطورة حديثا، ولكنه ليس دائما الخيار الأكثر أخلاقية.
ومن خلال الانضمام إلى موجة من النماذج ثلاثية الأبعاد لأجزاء الجسم التي تتطور وتتصرف تماما كما تريد الطبيعة (دون أن تتكشف إلى أعضاء تعمل بكامل طاقتها)، تمت زراعة هذا العضو الجديد الشبيه بالقلب في مختبر باستخدام مزيج من المواد الاصطناعية والبيولوجية.
وتم اشتقاق الخلايا نفسها من أنسجة القلب والأوعية الدموية لجرذان صغيرة، ثم نمت على طبق مطبوع من بوليمر مع أخاديد لتوجيه نمو الأنسجة.
وأجبرت هذه الشبكة المسطحة الهيكل على محاكاة محاذاة ألياف عضلة القلب للبطين الأيسر للإنسان – الحجرة النهائية الضخمة التي تطلق الدم إلى الشريان الأورطي بضغطة واحدة قوية.
ولتحويل الكومة ثلاثية الطبقات من خلايا القلب إلى شيء يشبه إلى حد كبير حجرة نابضة، استخدم الفريق عمودا على شكل مخروطي أطلقوا عليه اسم مغزل. وكل ما كان مطلوبا لعمل هذا الأنبوب الصغير من خلايا عضلة القلب كان عبارة عن سلسلة من الصدمات الكهربائية الصغيرة. وحتى الآن، لم يكن هناك سوى عدد قليل من المحاولات لإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد حقيقي للبطين، على عكس الصفائح المسطحة من أنسجة القلب.
وبقطر داخلي يبلغ نصف ملليمتر فقط (0.02 بوصة)، بالكاد يتمكن الوعاء من إخراج السائل عند ضغط يبلغ حوالي 5% من قلب الشخص البالغ.
ومع ذلك، يعد النموذج دليلا رائعا على المفهوم، والذي يمكن تجميعه في الوقت المناسب ليشمل المزيد من طبقات الأنسجة لتمثيل نظام أقوى.
ونُشر هذا البحث في مجلة Advanced Biology.
المصدر: ساينس ألرت
https://arabic.rt.com/technology/1372538-%D9%8A%D9%86%D8%A8%D8%B6-%D8%AD%D9%82%D8%A7-%D8%A5%D9%86%D9%85%D8%A7%D8%A1-%D8%AC%D8%B2%D8%A1-%D8%A3%D8%B3%D8%A7%D8%B3%D9%8A-%D9%82%D9%84%D8%A8-%D8%A7%D9%84%D8%A5%D9%86%D8%B3%D8%A7%D9%86-%D8%B5%D9%88%D8%B1%D8%A9-%D9%85%D8%B5%D8%BA%D8%B1%D8%A9/