Biyomühendisler hasarlı bir kalbi onarabilecek yama geliştirmeye çalışıyor
Biyomühendislerden oluşan bir araştırma ekibi, kalp dokusunun önemli yönleriyle aynı işi yapabilen bir prototip yama ile ilgili çalışmalarını Advanced Functional Materials de yayınlanan makalelerinde açıkladı.
Geliştirilen yamanın, kalbimizin mekanik çalışma prensiplerine dayanıklı ve vücudumuzun ritmik olarak kan pompalamasına izin veren elektriksel sinyal özelliklerini taklit ettiği belirtiliyor. Çalışma esas olarak hasarlı kalbi onarabilecek işlevsel bir tasarıma bir adım daha yaklaşmamzı sağlayabilir.
Kalp hastalıkları diğer tüm hastalıklardan daha fazla kadın ve erkeği öldürmektedir.
Kalp hücreleri ile kardiyak yamalar, kalp krizinden sonra doku hasar görmüş hastalarda kalp dokusunu düzeltmek ve bebeklerde ve çocuklarda konjenital kalp kusurlarını onarmak için cerrahi olarak uygulanabilir.
Nihayetinde amaç, kalp kası hareketini bozmadan kalp hücrelerinin eşzamanlı atışını geri yükleyebilen hücresiz yamalar oluşturmaktır.
Alandaki bazı ilerlemelere rağmen, kalp hastalığı hala sağlık sistemlerimiz ve dünya çapındaki hastaların yaşam kalitesi üzerinde büyük bir yük oluşturmaktadır. Araştırmacılar sürekli olarak kök hücre tedavilerini, biyomalzeme jel enjeksiyonlarını ve yardımcı cihazları içerebilen yeni tedaviler geliştirmek istemektedirler.
Araştırmacılar bu malzemeyi geliştirmek için "melt electrowriting" yöntemini kullandı.
Bu çalışma, Trinity Biyomedikal Bilimler Enstitüsünde bulunan Trinity Biyomedikal Mühendisliği Merkezi'nde Avectas Ltd'nin bir iştiraki olan Spraybase ile işbirliği içinde gerçekleştirildi.
Kalp dokusu için yedek malzemelerin mühendisliği zordur, çünkü sürekli hareket halindedir. Kalp kasının mekanik çalışma koşulları, ağırlıklı olarak biyomedikal uygulamalar için onaylanmış seçeneklerden olan polyester bazlı termoplastik polimerler kullanılarak tam olarak karşılananamaktadır.
Bununla birlikte, termoplastik polimerlerin işlevselliği yapısal geometrisi ile güçlendirilebilir. Biyomühendisler daha sonra bir materyalin çok yönlü olarak genişlemesini kontrol edebilen ve bunu bir mühendislik tasarım yaklaşımı kullanarak ayarlayabilen bir yama yapmaya başladılar.
Yamalar, tekrarlanabilir, doğru ve ölçeklendirilebilir olan bir Spraybase teknolojisi olan eriyik elektrokripsiyon yoluyla üretildi. Yamalar ayrıca hücre uyumluluğunu korurken elektriksel iletkenlik sağlamak için elektro-iletken polimer polipirol ile kaplanmıştır.
Yama, kardiyak biyomalzemeler için baskın bir endişe olan ve kalp kasının önemli özelliğini doğru bir şekilde taklit etmek için iyi esneklik gösteren ve tekrarlanan gerilmeye dayanabiliyor.