تلاش در جهت افزایش عمر دریچه‌های بیولوژیکی قلب

 

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر در راستای درمان بیماری‌های قلبی امکان افزایش طول عمر دریچه‌های بیولوژیکی قلب را فراهم کردند.

 آیسا رسولی فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «بررسی بافت‌های پریکارد تثبیت شده شیمیایی جهت ساخت دریچه‌های استنت دار بیولوژیکی؛ تحلیل‌های بیومکانیکی و مدلسازی» گفت: درمان بیماری‌های دریچه قلب با توجه به نوع و شدت بیماری‌های قلبی متفاوت است. بطور کلی، هیچ دارویی برای درمان چنین بیماری وجود ندارد.از این رو تعویض دریچه بیمار با پروتز دریچه‌های قلبی، اغلب بهترین راه حل است. با توجه به استفاده گسترده از پروتز دریچه‌های قلبی آئورت، بررسی این پروتزها از نظر عملکرد زیستی و زیست سازگاری از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.دریچه‌های مکانیکی از دوام عالی برخوردار هستند. با این حال، به دلیل استفاده طولانی مدت از داروهای ضد انعقاد، احتمال ترومبوآمبولی و خونریزی وجود دارد. دریچه‌های پلیمری مقاومت کمی در برابر آهکی شدن (کلسیفه شدن) و ترومبوآمبولی دارند. از این نظر دریچه‌های بیولوژیکی ارجح هستند.

وی با بیان اینکه در سال‌های اخیر، جراحان همچنین از دریچه‌های ترنس کاتتر به دلیل برتری آن نسبت به جراحی قلب باز برای معالجه بیماران سالخورده و ضعیف استفاده کرده اند، گفت: با این حال، سوالاتی در مورد دوام طولانی مدت دریچه‌های بیولوژیکی تجاری ترنس کاتتر با توجه به آسیب بافت دریچه به هنگام جمع شدن و باز شدن آن در هنگام بالن زنی مطرح است. عملکرد دریچه‌های بیولوژیکی به ساختار کلاژن و رفتار مکانیکی بافت انتخابی بستگی دارد. بنابراین لازم است مناسب‌ترین بافت برای ساخت این پروتزها انتخاب شود.

 این تحقیق در زمینه افزایش طول عمر دریچه‌های بیولوژیکی با انتخاب بافت مناسب‌تر موفق عمل نموده است و توانسته است که بافت مناسب را پیشنهاد کند. البته برای رسیدن به مرحله بکار گیری در بدن و اخذ استاندارد بایستی مراحل ساخت و کاشت در بدن حیوان و یک سری آزمون‌های آزمایشگاهی دیگر را سپری کند.

 هدف از این پژوهش شناسایی بافت با دوام طولانی مدت تر برای ساخت دریچه‌های بیولوژیکی با تجزیه است. در این راستا نیاز به تحلیل خواص مکانیکی و ساختار بافت پرکاربرد در ساخت دریچه‌های بیولوژیکی از جمله پریکارد اسب، خوک و خر و مقایسه آنها با پریکارد گاو (به عنوان شاخص و طراحی موفق) و لت‌های دریچه آئورت انسانی است.

در این پژوهش تجزیه و تحلیل بافت شناسی برای بررسی ساختار کلاژن بافت‌های انتخاب شده انجام شد. برای تعیین خواص مکانیکی بافت‌ها و ارزیابی دوام آنها، آزمون‌های مکانیکی مختلفی انجام شد. خواص هایپرالاستیک ناهمسانگرد و ویسکوالاستیک بافت‌های انتخاب شده با استفاده از مدل‌های بنیادی مناسب استخراج شد. در نهایت مدل المان محدود با استفاده از خواص مکانیکی استخراج شده برای ارزیابی تخریب بافت دریچه و تنش تحت بار فیزیولوژیکی اعمال گردید.

 نتیجه این تحقیق در ساخت دریچه‌های بیولوژیکی برای افزایش طول عمر آن‌ها استفاده خواهد شد که یکی از مشکلات اساسی جراحان است. چرا که فرد بیمار بعد از حدود ده سال نیاز به جراحی مجدد به دلیل طول عمر کمتر این دریچه‌ها دارد.

وی درخصوص نتایج به کار رفته این پژوهش گفت: در ادامه کار بافت انتخاب شده بایستی تحت آزمون‌های in-situ قرار بگیرد. اگر در این آزمون‌ها بافت انتخاب شده نسبت به بافت پریکارد گاوی که هم اکنون در ساخت دریچه‌های بیولوژیکی استفاده می‌شود، برتر باشد. سپس یک سری آزمون‌هایی برای بررسی پارامترهای همودینامیکی همانند میزان باز (orifice area) و بسته شدن (regurgitation) کامل با استفاده از دستگاه‌هایی همچون سیستم تکثیر پالس قلب و عروق انجام خواهد شد و با دریچه پریکارد گاوی مقایسه خواهد شد. مرحله بعدی کاشت در بدن حیوان (in-vivo) و بررسی عملکرد آن در بدن یک موجود زنده است. بر اساس نتایج حاصل برای اخذ استانداردهایی برای ساخت این دریچه از بافت انتخاب شده اقدام خواهد شد.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر در خصوص ویژگی‌های طرح گفت: امکان پیاده سازی این طرح برای سایر ارگان‌های بیولوژیکی، برقراری ارتباط بین آزمون‌های مکانیکی و آنالیزهای هیستولوژیکی که در این طرح مورد تأیید همدیگر بودند از ویژگی‌های این طرح بودند. تحقیقات زیادی در زمینه پروتزهای دریچه‌های قلبی با توجه به اهمیت این دریچه‌ها انجام شده است. برای افزایش طول عمر این دریچه‌ها نیز بافت‌هایی در تحقیقات پیشین از جمله پریکارد کانگورو پیشنهاد شده است.ولی این بافت‌ها به دلیل در دسترس نبودن و مسائل بهداشتی، قابل استفاده نیستند بنابراین برای انتخاب بهتر، باید بافتی انتخاب شود که علاوه بر برتری از لحاظ هیستولوژیکی و خواص مکانیکی، از حیوانات اهلی بوده و در دسترس نیز باشد. تحقیقات کاملی بر روی بافت‌های پیشنهاد شده در این پروژه انجام نشده بود و این طرح نمونه داخلی یا خارجی ندارد.

رسولی با اشاره به مزیت‌های رقابتی طرح گفت: آزمون‌های مکانیکی و کدهای نوشته شده جهت بهینه سازی برای استخراج خواص مکانیکی که قابلیت استفاده برای سایر ارگان‌های بیولوژیکی را دارد، از مزیت‌های این طرح محسوب می‌شوند.

وی با اشاره به کاربردهای پروژه گفت: کاربرد این پروژه در ساخت دریچه‌های بیولوژیکی برای افزایش طول عمر این دریچه‌ها است.

گفتنی است؛ اساتید راهنمای و مشاور این پروژه دکتر ناصر فتورائی، عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دکتر رابرت گیدون، دکتر زی‌ژنگ بوده‌اند.

منبع:خبرگزاری مهر 

    نظرات

    بهره وری درمزرعه هوشمند
    نوآوری
    بهره وری درمزرعه هوشمند
    این تیم اکنون در حال بررسی روش‌های مقیاس‌پذیری این فناوری برای کاربردهای بزرگ است که به طور بالقوه می‌تواند شامل استقرار روی پشت بام‌های شهری باشد.
      2021-04-20 12:33:00
    عایق های نانویی دستاوردی تحول زا
    نوآوری
    عایق های نانویی دستاوردی تحول زا
    در حال حاضر آنچه در بازار داخلی با کاربرد عایق حرارتی موجود است محصولات سنتی مانند پشم شیشه، پشم سنگ و فوم‌ها هستند که پایه ترکیبی کاملاً متفاوتی دارند و محصولی مشابه و منطبق با محصول این شرکت در بازار داخلی موجود نیست.
      2021-04-19 11:57:00
    امپراطوری مایکروسافت
    شرکت ها و برندها
    امپراطوری مایکروسافت
    لایحه جدیدجاش هاولی،تمامی ادغامها و خریدهای هر شرکتی که ارزش بازار بیش از ۱۰۰ میلیارد دلار را دارد، ممنوع می کند. پیشنهاد این سناتور هر گونه قرارداد خرید را برای شرکتهای اپل، مایکروسافت، آمازون، گوگل و فیس بوک ممنوع خواهد کرد.
      2021-04-18 09:43:00
    تولید لاستیک ازضایعات تخمیر جو
    نوآوری
    تولید لاستیک ازضایعات تخمیر جو
    محققان با استخراج پروتئین و فیبر موجود در این دانه‌های باقی مانده می‌توانند انواع جدیدی از منابع پروتئینی، سوخت‌های زیستی و غیره تولید کنند.
      2021-04-15 09:44:00
    جهش فناوری در ویرایش ژن
    فناوریهای برتر
    جهش فناوری در ویرایش ژن
    "کریسپر آف" سرانجام همانطور که در داستان‌های علمی-تخیلی پیش‌بینی شده است، عمل می‌کند. دیدن اینکه این روش در عمل به خوبی کار می‌کند، هیجان انگیز است.
      2021-04-14 10:12:00
    افراد موفق چگونه می اندیشند
    شخصیت ها
    افراد موفق چگونه می اندیشند
    همه ما به سمت یک انقلاب صنعتی جدید در حرکتیم، برای کسانی که امیدوارند به یک مدیر موفق در فناوری تبدیل شوند،میانبری بهتر از آشنایی با دیدگاه مدیران موفق در این عرصه نیست.
      2021-03-27 21:22:08