Dinamik kalp modeli hemodinamik yükleri taklit eder, tasarlanmış kalp dokusu teknolojisini geliştirir

0
10

Kredi: Unsplash/CC0 Public Domain

Carnegie Mellon Üniversitesi’ndeki Feinberg araştırma grubunun odaklandığı alanlardan sadece birkaçı, kalp hastalığının ilerlemesini anlama ve insan kalbini onarabilecek terapötik dokular geliştirme çabaları. Grubun Hollanda’daki işbirlikçilerle ortaklaşa oluşturulan en son dinamik modeli, mühendislik kalp kası dokuları üzerindeki fizyolojik yükleri taklit ederek, genetik ve mekanik kuvvetlerin kalp kası işlevine nasıl katkıda bulunduğuna dair eşi görülmemiş bir görüş sağlıyor.

Profesör Adam Feinberg, “Laboratuvarımız, uzun süredir insan kalp kası dokusu mühendisliği ve inşası üzerinde çalışıyor, böylece hastalıkların nasıl ortaya çıktığını daha iyi takip edebiliyoruz ve ayrıca bir günde kalp hasarını onarmak ve değiştirmek için terapötik dokular yaratabiliyoruz” diye açıklıyor. biyomedikal mühendisliği ve malzeme bilimi ve mühendisliği. “Zorluklardan biri, bu küçük kalp kası parçalarını bir petri kabında oluşturmak zorunda olmamız ve bunu uzun yıllardır yapıyoruz. Fark ettiğimiz şey, bu in vitro sistemlerin, kalp kasını doğru bir şekilde yeniden oluşturmadığı. kan basıncı nedeniyle gerçek kalpte gördüğümüz mekanik yüklenme.”

Hemodinamik yükler veya ön yük (kamara dolumu sırasında kalp kası üzerinde gerilme) ve art yük (kalp kası kasıldığında) sadece sağlıklı kalp kası fonksiyonu için değil, aynı zamanda kalp hastalığının ilerlemesine de katkıda bulunabilir. Preload ve afterload, hipertansiyon, miyokard enfarktüsü ve kardiyomiyopatilerde olduğu gibi kalp kasında uyumsuz değişikliklere yol açabilir.

Science Translational Medicine’de yayınlanan yeni araştırmada grup, fizyolojik ön yükleri ve art yükleri taklit etmek için tasarlanmış elastik bir şeride tutturulmuş, tasarlanmış kalp kası dokusundan (EHT) oluşan bir sistem sunuyor. Türünün ilk örneği olan bu model, egzersiz benzeri yüklemeyi yeniden oluşturmanın, daha iyi organize olan ve her kasıldığında daha fazla güç üreten daha işlevsel kalp kasının oluşumunu sağladığını gösteriyor. Bununla birlikte, belirli kalp hastalığı türlerine sahip hastalardan alınan hücrelerin kullanılması, aynı egzersiz benzeri yükler kalp kası işlev bozukluğuna neden olabilir.

Feinberg, “Bu çalışmayla ilgili gerçekten önemli olan şeylerden biri, laboratuvarımız ve Kardiyolog Peter van der Meer dahil Hollanda’daki işbirlikçilerimiz arasında ortak bir çaba olmasıdır” diyor. “Peter, aritmojenik kardiyomiyopati (ACM) adı verilen ve egzersizle daha da kötüleşen bir tür de dahil olmak üzere, genetik olarak bağlantılı kardiyovasküler hastalığı olan hastaları tedavi ediyor. Hastaya özel indüklenmiş pluripotent kök hücreler elde edebildik, bunları kalp kası hücrelerine ayırabildik ve daha sonra bunları bir petri kabında ACM’yi yeniden oluşturmak için yeni EHT modelimizde kullanın, böylece onu daha iyi anlayabiliriz.”

Biyomedikal mühendisliği yüksek lisans öğrencisi ve yakın zamanda yayınlanan makalenin ilk yazarı olan Jacqueline Bliley, “Bu çalışmanın işbirlikçi doğası, araştırmanın tekrarlanabilirliğini sağlamak ve dünyadaki bulguları karşılaştırabilmek için çok önemli” diye ekliyor.

Geleceğe bakıldığında, işbirlikçiler, modellerini ve bulgularını, genetik mutasyonlara sahip çok çeşitli diğer kalp hastalıklarını incelemek, yeni terapötik tedaviler geliştirmek ve etkinliklerini ölçmek için ilaçları test etmek için kullanmayı hedefliyor.

“Terapötik olarak kullanılabilecek daha büyük kalp kası parçaları oluşturmak için EHT’yi bir tabakta inşa etmekten öğrendiğimiz dersleri alabiliriz. Bu yeni sonuçları, 3D biyo-baskı kalp kasını içeren önceki çalışmamızla birleştirerek (Science’de 2019’da yayınlandı) umuyoruz. bir gün, insan kalbini implante edip onaracak kadar büyük ve işlevsel dokular tasarlamaya”, diye projelendiriyor Feinberg.

Bir kalp krizinden sonra kontrastlı MRI kullanmak hayatta kalmayı artırabilir Daha fazla bilgi: Jacqueline M. Bliley ve diğerleri, İnsan tarafından tasarlanmış kalp dokusunun dinamik yüklenmesi, kasılma işlevini geliştirir ve dezmozom bağlantılı bir hastalık fenotipini harekete geçirir, Science Translational Medicine (2021). DOI: 10.1126/scitranslmed.abd1817 Carnegie Mellon Üniversitesi tarafından sağlanmıştır

Alıntı: Dinamik kalp modeli hemodinamik yükleri taklit eder, tasarlanmış kalp dokusu teknolojisini geliştirir (2021, 22 Temmuz) 22 Temmuz 2021’de https://medicalxpress.com/news/2021-07-dynamic-heart-mimics-hemodynamic-advances.html adresinden alınmıştır.

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir kısmı çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı verilmiştir.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz