שסתומי לב מיוצרים תוך דקות |

חוקרים מאוניברסיטת הרווארד פיתחו טכניקה המאפשרת להם ליצור מסתמי לב ביו-חומריים תוך דקות ספורות. הגישה, שנקראת 'ספינינג סילון רוטרי ממוקד', תוארה על ידי החוקרים כ"מכונת צמר גפן מתוק עם מייבש שיער מאחוריה." בעיקרו של דבר, הטכניקה כוללת שימוש בסילוני אוויר כדי להפנות גדילי פולימר אל מסגרת בצורת שסתום לב. כתוצאה מכך נוצר פיגום נקבובי המאפשר לתאי לב להיכנס ולגדול. למבנים שנוצרו יש גם את התכונות המכניות לתפקד כשסתום חד כיווני בתוך הלב. הפיגומים מכילים רמזים בקנה מידה ננומטרי המעודדים תאים להיכנס ולהתרבות, כשהמטרה הסופית היא שהפיגום הביולוגי יוחלף בהדרגה בתאים, ובסופו של דבר ייווצר שסתום לב משוחזר.

הרפואה הרגנרטיבית מתקדמת, כשהמטרה הסופית היא להחליף חלקים חולים, פגומים או חסרים בגוף. כדי להשיג זאת, מדענים מתקדמים יותר בשימוש שלהם בביו-חומרים שיכולים לתמוך בתאים חיים ועלולים להפוך לרקמות מורכבות אם התכונות הביוכימיות והמכניות שלהם נכונות. עם זאת, השטן נמצא בפרטים, ועיצוב חומרים שיכולים לפנות לתאים, אשר חוקרים ומגיבים לעולמם בקנה מידה ננו, הוא מאתגר.

במונחים של רקמות מורכבות, מסתמי לב בהחלט מתאימים לחשבון. מבנים אלה מורכבים משלושה עלונים חופפים המונעים זרימה חוזרת של דם. עם זאת, טכניקה חדשה זו אפשרה לחוקרים אלה ליצור שסתום פרוקסי תוך דקות ספורות באופן שנראה כמעודד תאים להיכנס לפיגום. "תאים פועלים בקנה מידה ננומטרי, והדפסת תלת מימד לא יכולה להגיע עד לרמה זו, אבל סיבוב סילון סיבובי ממוקד יכול להכניס לשם רמזים מרחביים בקנה מידה ננומטרי, כך שכאשר תאים זוחלים לתוך הפיגום הזה, הם מרגישים שהם בשסתום לב, לא בפיגום סינטטי", אמר קיט פרקר, מראשי צוות הרווארד. "יש בזה טריק מסוים."

הגישה גם מאפשרת לחוקרים ליצור את השסתומים תוך דקות ספורות, וזה הרבה יותר מהיר מאשר גישות רבות המשמשות באופן מסורתי ליצירת פיגומים ביולוגיים. "שני היתרונות הגדולים של השיטה שלנו הם מהירות ונאמנות מרחבית", אמר מייקל פיטרס, חוקר נוסף המעורב במחקר. "אנחנו יכולים ליצור סיבים ממש קטנים – בקנה מידה ננו-שמדמים את המטריצה ​​החוץ-תאית שתאי מסתמי הלב רגילים לחיות ולגדול בתוכו, ואנחנו יכולים לסובב שסתומים מלאים תוך דקות ספורות, בניגוד לטכנולוגיות הקיימות כיום שיכולות לקחת שבועות או חודשים לעשות."

עד כה השתילו החוקרים את השסתומים בכבשים. במחקר ראשוני מאוד זה, שנמשך שעה אחת בלבד, המסתמים שלטו בהצלחה בזרימת הדם בלב, לא גרמו לקרעים או להיווצרות פקקים ואיפשרו חדירת תאים סמוכים.

לימוד ביומן חוֹמֶר: ייצור שסתומי לב לפי דרישה באמצעות סיבוב סילון סיבובי ממוקד

באמצעות: אוניברסיטת הרוורד