پژوهشگران “دانشگاه بوستون”، نمونه‌ای مینیاتوری از قلب انسان را ابداع کرده‌اند که می‌تواند راه را برای درمان آسان‌تر بیماری‌های قلبی هموار کند.
هیچ راه مطمئنی برای مشاهده قلب انسان هنگام کار کردن و از نمای نزدیک وجود ندارد. شما نمی‌توانید قلب را بیرون بیاورید، نگاهی به آن بیندازید و سپس آن را دوباره داخل بدن بگذارید. به گفته “مرکز کنترل و پیشگیری بیماری آمریکا” (CDC)، در این کشور در هر ۳۶ ثانیه یک نفر بر اثر بیماری قلبی جان خود را از دست می‌دهد.
اکنون، یک تیم بینارشته‌ای متشکل از مهندسان، زیست‌شناسان و متخصصان ژنتیک، روش جدیدی را برای بررسی قلب ابداع کرده‌اند. آنها با کمک ترکیبی از قطعات نانومهندسی‌شده و بافت قلب انسان، یک نمونه مینیاتوری از قلب را ساخته‌اند. در این پروژه، هیچ منبع انرژی بیرونی وجود ندارد و این قلب مینیاتوری که با بافت قلب پرورش‌یافته از سلول‌های بنیادی هدایت می‌شود، مانند یک قلب واقعی می‌تپد.
این فناوری می‌تواند فهم دقیق‌تری را در مورد چگونگی عملکرد قلب برای پژوهشگران فراهم کند و به آنها امکان دهد تا نحوه رشد قلب در جنین را ارزیابی کنند، تأثیر بیماری را مورد بررسی قرار دهند و اثربخشی و عوارض جانبی درمان‌های جدید را آزمایش کنند.
این گروه پژوهشی به سرپرستی دانشگاه بوستون، قلب مینیاتوری موسوم به “مینی پامپ” (miniPUMP) را ابداع کرده‌اند که رسما به عنوان یک پمپاژکننده میکروسیال با قابلیت تکرار دقیق عملکرد قلب شناخته می‌شود. آنها باور دارند که این فناوری می‌تواند راه را برای ساخت نسخه‌های آزمایشگاهی سایر اندام‌ها مانند ریه‌ها یا کلیه‌ها نیز هموار کند.
“آلیس وایت” (Alice White)، استاد مهندسی دانشگاه بوستون، گفت: ما می‌توانیم پیشروی بیماری را به روشی بررسی کنیم که پیشتر امکان‌پذیر نبوده است. ما بررسی بافت قلب را به دلیل ساختار پیچیده آن انتخاب کردیم و نشان دادیم که وقتی از فناوری نانو همراه با مهندسی بافت استفاده می‌شود، امکان تکرار کردن آن برای چندین اندام وجود دارد.
به گفته پژوهشگران، این فناوری در نهایت می‌تواند روند تولید دارو را سرعت ببخشد و آن را سریع‌تر و ارزان‌تر کند. با کمک این فناوری، به جای صرف کردن میلیون‌ها دلار هزینه و سپری کردن دهه‌ها زمان برای انتقال یک دارو، پژوهشگران می‌توانند در ابتدا از مینی پامپ برای پیش‌بینی بهتر موفقیت یا شکست دارو استفاده کنند.
این پژوهش در مجله “Science Advances” به چاپ رسید.
اطلاعات بیشتر:
More information: Christos Michas, M. Çağatay Karakan, Pranjal Nautiyal, Jonathan G. Seidman, Christine E. Seidman, Arvind Agarwal, Kamil Ekinci, Jeroen Eyckmans, Alice E. White and Christopher S. Chen, Engineering a living cardiac pump on a chip using high-precision fabrication, SCIENCE ADVANCES (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abm3791
