ساخت نانو رگ مصنوعی برای جایگزینی با عروق مسدود قلبی
به گزارش رژیم آسان تیمی از محققان دانشگاه صنعتی امیركبیر با استفاده از ˮپلی یورتانˮ گرید پزشكی و نانو لوله های كربنی به ساخت رگ مصنوعی دست پیدا كردند كه به علت مشابهت با عروق اصلی بدن، از آن می توان بعنوان جایگزین عروق مسدود قلبی بیماران مبتلا استفاده نمود.
به گزارش رژیم آسان به نقل از ایسنا، دكتر رحیم فتوره چی، محقق طرح با اشاره به اهمیت طراحی و ساخت رگ مصنوعی، اضافه كرد: با این وجود از دیدگاه بیومكانیكی مطالعات جامعی روی جایگزین های عروق انسان، صورت نپذیرفته است و بیشتر مطالعات بر خواص مكانیكی جایگزین های عروق، محدود به خواص استاتیك نظیر تنش و كرنش گسیختگی و كامپلیانس متمركز بوده است.
وی با تاكید بر اینكه عدم تطابق خواص مكانیكی گرافت (پیوند) عروقی و رگی در ناحیه آناستوموز (اتصال گرفت به رگ) منجر به رخداد "هایپرپلازی اینتیما" (افزایش تعداد یاخته های بهنجار در بافت یا عضو) می شود، اظهار نمود: این رخداد عدم موفقیت گرافت به خصوص برای عروق طبیعی با قطر كمتر از ۶ میلی متر را به دنبال دارد.
فتوره چی با اشاره به اینكه گرافت های تجاری نظیر ePTFE و داكرون به وفور برای جایگزینی عروقی با قطر بالاتر از ۶ میلی متر كه دارای جریان خون قابل توجه هستند، با نرخ ماندگاری ۸۰ تا ۹۰ درصد در بازه زمانی ۵ سال به كار می رود، خاطرنشان كرد: به صورت كلی بر خلاف عروق طبیعی، گرافت های تجاری در كرنش های پایین و نزدیك به فیزیولوژیك، تنش های بسیار بالاتری را تجربه می كنند، به صورتی كه مدول الاستیك گرافت های تجاری تا ۱۰ برابر بالاتر از مدول الاستیك عروق طبیعی انسان در محدوده فشار های فیزیولوژیكی است كه این امر منجر به عدم موفقیت در پیوند می شود.
وی افزود: بر این اساس گرافت های تجاری برای جایگزینی عروقی با قطر كمتر از ۶ میلی متر، با موفقیت همراه نیست و منجر به گرفتگی گرافت خواهد شد. بنابراین نیاز حیاتی برای جایگزین های عروق طبیعی قابل اتكا با خواص مكانیكی و بیولوژیكی نزدیك به عروق طبیعی احساس می شود.
این محقق به چالش های موجود در عمل قلب باز اشاره نمود و توضیح داد: در این نوع اعمال جراحی از رگ "صافینوس" برای جایگزینی شریان كرونر مسدود شده استفاده می شود كه در ۵۰ درصد موارد پس از گذشت ۱۰ سال، عروق باردیگر گرفتار گرفتگی شده و احتیاج به عمل "بای پس" مجدد است، ضمن آنكه استفاده از عروق خود شخص باعث تحمیل یك جراحی اضافه به منظور برداشتن از یك قسمت و ایمپلنت در محل دیگر بیمار خواهد شد.
وی عدم تطابق خواص بیومكانیكی را مهمترین دلیل عدم موفقیت عروق مصنوعی برای جایگزینی عروقی با قطر كمتر از ۶ میلی متر ذكر كرد و اظهار داشت: برای رفع این چالش مطالعاتی را با عنوان "طراحی، ساخت و مشخصه یابی جایگزین عروقی نانو ساختار بر پایه پلی یورتان/نانولوله های كربن/ژلاتین" در دانشگاه صنعتی امیركبیر با هدف طراحی و ساخت عروق مصنوعی با خواص بیومكانیكی مشابه با شریان های سالم انسان اجرایی كردیم.
فتوره چی ماده اصلی استفاده شده در ساخت این عروق را پلی یورتان گرید پزشكی دانست و تصریح كرد: در بین پلیمرهای زیست سازگار كه برای طراحی و ساخت گرافت های عروقی استفاده می شود، "پلی یورتان" گرید پزشكی به جهت داشتن دو بخش نرم و سخت كه در فرآیند سنتز قابل كنترل است، مورد توجه خیلی از محققان قرار گرفته است؛ چونكه گرافت های بر پایه پلی یورتان در مقایسه با گرافت های تجاری بسیار نرم تر بوده و انطباق بیشتری به عروق طبیعی دارد.
وی نانو لوله های كربن و پلیمر ژلاتین را از دیگر مواد استفاده شده در ساختار این رگ مصنوعی عنوان نمود و افزود: همینطور سلول های "اندوتلیال" مورد نیاز در این مطالعات از راه انستیتو پاستور تامین شد و برای نخستین بار از نانو ساختار بر پایه پلی یورتان گرید پزشكی، نانو لوله های كربن و پلیمر ژلاتین برای ساخت عروق مصنوعی استفاده شد. عروق مصنوعی ساخته شده خواص مكانیكی بسیار مناسبی در مقایسه با شریان های سالم انسان دارد و همینطور بستر این عروق شرایط بسیار مناسبی برای رشد، تكثیر و چسبندگی سلول های اندوتلیال دارد.
به قول این دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیركبیر، ۷۰ درصد از مواد به كار رفته در این پروژه در داخل كشور قابل تامین و ۳۰ درصد آن وارداتی است، ضمن آنكه كلیه فرآیند ساخت و مباحث مربوط به آزمون های بیولوژیكی در داخل كشور صورت گرفته است.
فتوره چی روش ساخت در این پروژه را روش الكتروریسی ذكر كرد و خاطرنشان كرد: این روش این امكان را به ما داد كه ماده كامپوزیت را به شكل نانو فیبر تولید نماییم، ضمن آنكه رگ مصنوعی تولید شده حاوی مجموعه ای از نانو فیبرها است. نانو فیبر ها به جهت تخلخل بالا و نسبت سطح به حجم بالا شباهت بی نظیری به ماتریس خارج سلولی دارند و بستر بسیار مناسبی برای رشد و چسبندگی سلولی خواهند بود.
وی با اشاره به نتایج مطلوب آزمون های مطالعات مكانیكی و بیولوژیكی خارج از بدن (In vitro) به دست آمده، اظهار نمود: بر این اساس در حال آماده سازی نمونه هایی جهت استفاده در بدن گوسفند و جایگزینی شریان آئورت این حیوان هستیم. در صورت كسب نتایج مناسب اقدامات لازم برای تجاری سازی و همینطور گرفتن مجوزهای لازم برای ایمپلنت كردن در بدن انسان صورت خواهد گرفت كه معمولا این فرایند بین سه تا ۱۰ سال زمان نیاز دارد.
مجری طرح با اشاره به اهمیت دستاوردهای این مطالعات، تصریح كرد: در ۳۰ درصد موارد فرد بیمار به علت استفاده در عمل های قبلی و سن بالا در بدن خود رگ جایگزین مناسب ندارد كه در این موارد احتیاج به عروق مصنوعی بیشتر از بیش احساس می شود و در صورت نهایی سازی این طرح و گرفتن مجوزهای مربوط برای ایمپلت در بدن انسان، این طرح می تواند مشكلات این بیماران را مرتفع كند.
وی انتشار دو مقاله در دو مجله معتبر را از دیگر دستاوردهای این طرح نام برد.
این طرح از جانب دكتر رحیم فتوره چی دانش آموخته و به راهنمایی دكتر سید عطاءالله هاشمی و دكتر نبی الله ابوالفتحی و مشاوره دكتر عاطفه سلوك از اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیركبیر و دكتر الكساندر سیفعلیان اجرایی شد.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب