طراحی و ساخت یک داربست رسانا برای مدل‌سازی قلب

طراحی و ساخت یک داربست رسانا برای مدل‌سازی قلب محققان کشور در شرایط آزمایشگاهی داربستی را طراحی کردند که به واسطه آن می‌توان قلب را مدل سازی کرد.

کد خبر: ۱۲۵۰۱۰۰

تاریخ: ۲۹ تير ۱۳۹۹ - ۰۸:۲۴

به گزارش خبرگزاری دانا، بیماری‌های قلبی- عروقی یکی از اصلی‌ترین علل مرگ در سراسر جهان هستند. دسترسی به بافت قلب به دلیل مسائل نمونه‌برداری و نبود شرایط کشت مناسب، محدود است.
علاوه بر این، مدل‌های حیوانی به دلیل تفاوت‌های میان‌گونه‌ای انتخاب مناسبی برای ارزیابی‌های فیزیولوژیک، بررسی داروها و تحقیقات پایه‌ای در زمینه قلب و عروق به شمار نمی‌روند. به همین دلیل نیاز به مدل‌های عملکردی قلب در شرایط آزمایشگاهی به شدت احساس می‌شود.

به همین منظور محققان کشور داربستی رسانا متشکل از بستر خارج سلولی قلب به صورت ژل (pre-cardiogel)، همراه با پلی‌ ‌پیرول (polypyrrole) طراحی کردند.

نتایج این پژوهش که در مجله بین‌المللی Materials Science & Engineering C به چاپ رسیده است، نشان داد، استفاده از ۲.۵ در صد پیرول بالاترین میزانی است که ایجاد ژل متشکل از بستر خارج سلولی قلب و پلی‌ ‌پیرول را امکان پذیر می‌ ‌سازد. ترکیب ایجاد شده با روش انجماد خشک به شکل داربست در می‌آید. داربست ایجاد شده متخلل، با منافذی بین ۲۴ تا ۷۴ ماکرومتر و مرتبط با یکدیگر است. هیچ تغییری در ترکیبات بستر خارج سلولی قلب شامل کلاژن، پلی‌ساکاریدها و گلیکوزآمینوگلیکان‌ها در داربست دیده نشد.

علاوه بر این، استفاده از پلی‌پیرول باعث افزایش ضریب سختی ساختار از ۸۰ به ۱۴۰ گردید. همچنین استفاده از پلی‌پیرول باعث افزایش رسانش الکتریکی pre-cardiogel می‌شود.

بستر ایجاد شده از اتصال، زنده‌مانی و بیان ژن‌های ویژه قلب در سلول‌های قلب نوزاد موش حمایت  و پس از ۱۴ روز از انتقال به داربست، تپش خودبه‌خودی را در این سلول‌ها القا می‌کند. داربست ایجاد شده در مقایسه با سایر هیدروژل‌های موجود، باعث هماهنگی تپش در خوشه‌های سلول‌های قلبی می‌شود، بیان ژن‌های قلبی از جمله ژن‌های مربوط به انقباض عضلات قلب را افزایش می‌دهد.

در مجموع این داربست می‌تواند زمینه مناسبی برای ایجاد مدل‌های قلبی در شرایط آزمایشگاهی و انجام آزمایش‌های دارویی، تولید مدل بیماری‌های قلبی، بررسی‌های تکوینی و تحقیق پیرامون روش‌های طب ترمیمی در بیماری‌های قلبی ایجاد کند.

این پروژه تحقیقاتی توسط ملیکا کاشانی، دکتر ساره رجبی، دکتر سارا پهلوان و همکارانشان در دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی و پژوهشگاه رویان، انجام گرفته است.