رگ‌های مصنوعی که شبیه وریدهای انسانی هستند، نوآوری در جراحی قلب را ارائه می‌دهند
در یک توسعه پیشگامانه، محققان دانشگاه ادینبورگ با استفاده از فناوری پرینت سه‌بعدی، رگ‌های مصنوعی ایجاد کرده‌اند.
این لوله‌های نوآورانه ژل‌مانند شبیه به وریدهای انسانی هستند و پتانسیل دارند جراحی بای پس قلب را متحول کنند، نتایج را برای بسیاری از بیماران در سراسر جهان بهبود بخشند. علاوه بر این، می‌توانند هزینه‌های بهداشت و درمان را کاهش داده و دسترسی به روش‌های نجات‌بخش را افزایش دهند.
این فناوری همچنین می‌تواند به داروهای شخصی‌سازی‌شده در مراقبت‌های قلبی-عروقی منجر شود و امکان توسعه رگ‌های مصنوعی متناسب با نیازهای فردی بیماران را فراهم آورد.
در اطلاعیه مطبوعاتی آمده است: «گرفت 3D می‌تواند در ضخامت‌های 1 تا 40 میلی‌متر در قطر تولید شود و انعطاف آن به این معناست که می‌تواند به‌راحتی در بدن انسان جای بگیرد.»
دکتر نوربرت راداکسی، محقق اصلی این مطالعه، اظهار داشت که نتایج پژوهش آن‌ها یک چالش قدیمی در حوزه مهندسی بافت‌های عروقی را حل کرده است که تولید یک مجرا با خصوصیات بیومکانیکی مشابه وریدهای انسانی بود.
راداکسی گفت: «می‌توان به تحقق چشم‌انداز گزینه‌های درمانی بهبود یافته برای بیماران مبتلا به بیماری‌های قلبی-عروقی امید داشت.»
چالش‌های موجود در جراحی‌های بای پس قلب
جراحی بای پس قلب یک روش معمول است که برای بازگرداندن جریان خون به ماهیچه قلب در زمانی که شریان‌های کرونری مسدود یا تنگ می‌شوند، انجام می‌شود.
به‌طور سنتی، این جراحی شامل برداشت رگ‌ها از بدن خود بیمار بوده است. با این حال، این فرآیند می‌تواند منجر به عوارضی مانند زخم، درد، و افزایش خطر عفونت شود. علاوه بر این، در حالی که گرفت‌های مصنوعی کوچک یک جایگزین ارائه می‌دهند، ادغام آن‌ها در بدن می‌تواند چالش‌برانگیز باشد و مستعد شکست می‌باشند.
اما این رگ‌های جدید با پرینت سه‌بعدی توسعه‌یافته یک راه‌حل امیدوارکننده برای این چالش‌ها ارائه می‌دهند. با ارائه یک جایگزین موجود و قابل سفارشی‌سازی برای رگ‌های برداشت‌شده، این فناوری می‌تواند نیاز به محل‌های جراحی اضافی بر روی بدن بیمار را از بین ببرد.
پتانسیل بهبود ادغام این رگ‌های مصنوعی نیز می‌تواند به نتایج بلندمدت بهتر برای بیماران بای پس منجر شود.
فرایند دو مرحله‌ای
تیم تحقیقاتی این هدف را از طریق یک فرآیند دو مرحله‌ای به دست آورده‌اند.
ابتدا، آن‌ها از یک پرینتر سه‌بعدی مجهز به دوک چرخان برای تولید گرفت‌های لوله‌ای از یک ژل مبتنی بر آب استفاده کردند. سپس، آن‌ها این گرفت‌ها را از طریق الکترواسپینینگ، یک تکنیک که از ولتاژ بالا برای اعمال یک پوشش فوق‌نازک از نانوفیبرهای پلی‌استر زیست تخریب‌پذیر استفاده می‌کند، تقویت کردند.
رگ‌های مصنوعی حاصل، مقاومت قابل مقایسه با رگ‌های طبیعی دارند و دارای انعطافی هستند که نشان‌دهنده ادغام بدون‌نقص در بدن انسان می‌باشد. آن‌ها می‌توانند در اندازه‌های مختلف، از 1 تا 40 میلی‌متر در قطر، تولید شوند، که آن‌ها را برای کاربردهای متنوعی در جراحی عروق سازگار می‌کند.
دکتر فراز فضل، نویسنده اصلی این مطالعه، اظهار داشت: «تکنیک ترکیبی ما امکانات جدید و مهیجی برای ساخت سازه‌های لوله‌ای در مهندسی بافت‌ها باز می‌کند.»
افزایش امکانات و آزمایش‌های انسانی
این پژوهش می‌تواند در زمینه‌های دیگر پزشکی ترمیمی نیز کمک کند، به‌خاطر توانایی آن در ایجاد ساختارهای پیچیده و بیومیمتیک از طریق پرینت سه‌بعدی و الکترواسپینینگ.
به‌طور قابل توجه، محققان اکنون قصد دارند رگ‌های مصنوعی را در مدل‌های حیوانی آزمایش کنند. اگر آزمایش‌ها موفقیت‌آمیز باشد و نتایج امیدوارکننده باشد، آن‌ها به آزمایش رگ‌های مصنوعی 3D-چاپی در انسان می‌پردازند.
با توجه به این که بیماری‌های قلبی-عروقی در حال حاضر یکی از علل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان هستند، نوآوری‌هایی مانند این اهمیت بالایی دارند.
