ترمیم بافت با پچ قلبی سه بعدی آلژیناتی
سکته قلبی (MI) آسیب‌های جبران‌ناپذیری به عضله قلب وارد می‌کند. انسداد عروق، اکسیژن‌رسانی را متوقف و سلول‌های قلبی را نابود می‌کند. این تخریب، سیستم هدایت الکتریکی قلب را دچار اختلال می‌نماید. مهندسی بافت و سازندگان کیت مهندسی بافت به دنبال راهکاری برای ترمیم این آسیب‌هاست. پچ‌های قلبی، بستری زیست‌فعال برای تقلید ماتریکس خارج سلولی قلب ارائه می‌دهند.
پچ قلبی سه بعدی
فناوری چاپ زیستی پچ‌های قلبی
تیمی از محققان کشورمان با استفاده از پرینتر زیستی «Bioxfab» (شرکت امیدآفرینان)، پچ‌های قلبی تولید کردند. آن‌ها برای جوهر زیستی از هیدروژل پایه آلژینات استفاده نمودند.
- ساختار دقیق: پچ‌ها به صورت صفحه‌ای چندلایه با منافذ ۳۰۰ میکرومتری چاپ شدند.
- کنترل پذیری: جوهر آلژینات امکان تنظیم دقیق تخلخل، چگالی و ترکیب نهایی را فراهم می‌کند.
- رویکرد نوین: استفاده از پلیمرهای رسانا در این پچ‌ها، همبستگی الکتریکی با سلول‌های سالم اطراف ایجاد می‌کند. این همبستگی، ترمیم عضله آسیب‌دیده را تسریع می‌کند.
بهینه‌سازی خواص مکانیکی و زیستی
محققان برای بهبود عملکرد پچ، سطوح آن را با درصدهای مختلف دارو (۲، ۴، ۶ و ۸ درصد) پوشش دادند. نتایج، یک نقطه بهینه را نشان می‌دهد:
- نمونه ۶ درصد: بهترین خواص مکانیکی و بالاترین نرخ زنده‌مانی سلولی را ثبت کرد.
- نمونه ۸ درصد: عملکرد مکانیکی ضعیف‌تری نسبت به نمونه شاهد (بدون دارو) داشت.
- سرعت تخریب: افزایش غلظت دارو، سرعت تخریب پچ را کاهش داد. این پایداری، فرصت بیشتری برای ترمیم بافت فراهم می‌کند.
چشم‌انداز درمانی
این پچ‌های آلژیناتی کاندیدای مناسبی برای درمان اسکار قلبی پس از سکته هستند. پچ سه‌بعدی با تقلید خواص مکانیکی بافت طبیعی، علاوه بر حمایت فیزیکی، عملکرد الکتریکی قلب را بازیابی می‌کند. این فناوری مسیر جدیدی برای درمان بیماری‌های قلبی عروقی باز می‌کند و راه را برای تولید ایمپلنت‌های زیست‌سازگار هموار می‌سازد.
منبع پچ قلبی سه بعدی
Salimi, K., Eghbali, S., Jasemi, A., et al., 2020. An Artificial Soft Tissue Made of Nano-Alginate Polymer Using Bioxfab 3D Bioprinter for Treatment of Injuries. Nanochem Res, 5(2), pp.8-15. doi:10.22036/ncr.2020.02.001.