Bár a szív- és érrendszeri betegségek kezelésének kutatása rengeteget fejlődött az elmúlt évtizedekben, a szívproblémák még mindig közel 18 millió ember életét követelik minden esztendőben.
Az emberi szívkamra apró, működő modellje új utat nyithat az új gyógyszerek és kezelések kifejlesztésében, valamint a szív- és érrendszeri betegségek kialakulásának tanulmányozásában. A kutatók számára is etikusabb alternatívát jelenthet a jelenlegi megközelítésekkel szemben – olvassuk a ScinenceAlert cikkében.
A Torontói Egyetem és a kanadai Montreali Egyetem kutatói lemodelleztek egy milliméter hosszú eret, ami nemcsak úgy ver, mint a valódi, hanem folyadékot is pumpál, akár az ember szívének izmos kilépő kamrája. Kutatásuk eredményét eredetileg az Advanced Biology című folyóiratban jelentették meg. Ez az új szívszerű szerv is az olyan 3D-s testrészmodellek hullámához csatlakozik, amelyek a természet tervei szerint fejlődnek és viselkednek (anélkül, hogy teljesen működőképes szervvé bontakoznának ki), és szintetikus és biológiai anyagok keverékének felhasználásával növesztették.
Modellünkkel mérni tudjuk azt, hogy mennyi folyadék kerül ki a szívkamra minden egyes összehúzódásakor, valamint annak a nyomását is. Ez a korábbi modelljeinkkel lehetetlen volt
— kommentálta kutatásukat Sargol Okhovatian, a Torontói Egyetem biomérnöke.
Fotó: Robina Weermeijer / unsplash
Magukat a sejteket fiatal patkányok szív- és érrendszeréből nyerték, majd egy polimerből nyomtatott, a szövet növekedését irányító barázdákkal ellátott állványzatra növesztették. Ez a lapos háló arra kényszerítette a szerkezetet, hogy utánozza az emberi bal kamra — ami egy hatalmas szorítással elindítja a vért az aortába — szívizomrostjainak elrendeződését.
Ahhoz, hogy a szívsejtek háromrétegű halmazát pulzáló kamraszerűvé tegyék, a kutatók egy kúp alakú tengelyt használtak. A szívizomsejtek icipici csövének megdobogtatásához csupán egy sor apró elektromos áramütésre volt szükség.
A valódi szív több rétegből áll, és az egyes rétegekben a sejtek különböző szögben helyezkednek el. Amikor a szív ver, ezek a rétegek nem csak összehúzódnak, hanem el is csavarodnak, kicsit úgy, mint ahogy a törölközőt csavarjuk, ezáltal a szív több vért pumpál, mint amennyit egyébként szokott
— mondta Milica Radisic, a Torontói Egyetem vegyésze.
A modellt idővel lehet fejleszteni, hogy több szövetréteget tartalmazzon. Még az is elképzelhető, hogy idővel az állványzatot el lehet távolítani, és emberi eredetű szövetek keverékét építhetik be, ami egy működőképes, átültethető szervhez vezethet.
