Bu rehber yardımcı oldu mu?
DoktorClub’da Keşfet
Kas Liflerini Taklit Eden Yapay Ventrikül Helisel
Harvard'daki araştırmacılar, kalp ventrikülleri içindeki kalp kası liflerinin sarmal düzenini biyomühendislik bir yapı içinde yeniden oluşturmalarını sağlayan bir teknik geliştirdiler. Bu buluş, yapay biyomühendislik…
Harvard'daki araştırmacılar, kalp ventrikülleri içindeki kalp kası liflerinin sarmal düzenini biyomühendislik bir yapı içinde yeniden oluşturmalarını sağlayan bir teknik geliştirdiler. Bu buluş, yapay biyomühendislik kalplerin yolunu açabilir.
Araştırmacılar, çok hızlı bir şekilde küçük polimer liflerini sarmal bir şekilde biriktirmelerini sağlayan “Focused Rotary Jet Spinning” (FRJS) adı verilen bir teknik kullandılar. Kardiyak hücrelerle tohumlandığında, ortaya çıkan yapay karıncıklar birkaç gün sonra atmaya başlar ve araştırmacılar, bu düzenlemenin çevresel liflere kıyasla daha büyük bir ejeksiyon fraksiyonu ve daha hızlı elektrik sinyali ile sonuçlandığını gösterdi. Yüz milyonlarca yıllık evrimin, organlarımızın işlerini oldukça verimli bir şekilde yapmasıyla sonuçlanmasından anlamalıyız ki, biyomühendislik yapıları oluşturulurken doğal yapılar mümkün olduğunca yakından değerlendirilmeli.
Bilim insanları ventriküler kalp liflerinin sarmal düzenini yüzyıllar önce fark ettiler ve 1960'larda Edward Sallin adlı bir araştırmacı, bunun kalbi kan pompalamada daha iyi hale getirdiğini öne sürdü, ancak şimdiye kadar kimse bunu kanıtlayamadı. Araştırmaya katılan bir araştırmacı olan Kit Parker, “Grubumuz 2003'ten beri kalbin yapı-fonksiyon ilişkilerini ve hastalıkların bu ilişkileri patolojik olarak nasıl tehlikeye attığını anlamak için çalıştı. Bu durumda, kalbin laminer mimarisinin sarmal yapısı hakkında hiç test edilmemiş bir gözlemi ele almak için geri döndük. Neyse ki Profesör Sallin yarım yüzyıldan daha uzun bir süre önce teorik bir tahmin yayınladı ve hipotezini test edip bu asırlık soruyu ele almamıza olanak tanıyan yeni bir üretim platformu oluşturabildik.” dedi.
Yapay yapıları oluşturmak için araştırmacılar, pamuk şekerin yapılma şekline benzeyen “Focused Rotary Jet Spinning” (FRJS) adı verilen yeni bir teknik kullandılar. Bir rezervuardan sıvı bir polimer çözeltisi ekstrüde ediliyor ve havada hızla katılaşmaya başlıyor. Bir hava jeti, polimeri havada yönlendiriyor ve polimer dönen bir toplayıcı üzerinde biriktiriliyor. Araştırmacılar, toplayıcının açısını değiştirerek polimer liflerle kolayca sarmal bir yapı oluşturabildiler.
Bu bağlamda teknik, 3D baskı gibi diğer eklemeli üretim yaklaşımlarına kıyasla çok hızlıdır. Tek bir mikron ölçeğinde, FRJS bir insan kalbinin kolajen bileşenlerini yaklaşık bir gün içinde yeniden oluşturabilirken, aynı şeyi mevcut 3D baskı yöntemleriyle elde etmek 100 yıldan fazla zaman alacaktır.
Araştırmacılar, çok hızlı bir şekilde küçük polimer liflerini sarmal bir şekilde biriktirmelerini sağlayan “Focused Rotary Jet Spinning” (FRJS) adı verilen bir teknik kullandılar. Kardiyak hücrelerle tohumlandığında, ortaya çıkan yapay karıncıklar birkaç gün sonra atmaya başlar ve araştırmacılar, bu düzenlemenin çevresel liflere kıyasla daha büyük bir ejeksiyon fraksiyonu ve daha hızlı elektrik sinyali ile sonuçlandığını gösterdi. Yüz milyonlarca yıllık evrimin, organlarımızın işlerini oldukça verimli bir şekilde yapmasıyla sonuçlanmasından anlamalıyız ki, biyomühendislik yapıları oluşturulurken doğal yapılar mümkün olduğunca yakından değerlendirilmeli.
Bilim insanları ventriküler kalp liflerinin sarmal düzenini yüzyıllar önce fark ettiler ve 1960'larda Edward Sallin adlı bir araştırmacı, bunun kalbi kan pompalamada daha iyi hale getirdiğini öne sürdü, ancak şimdiye kadar kimse bunu kanıtlayamadı. Araştırmaya katılan bir araştırmacı olan Kit Parker, “Grubumuz 2003'ten beri kalbin yapı-fonksiyon ilişkilerini ve hastalıkların bu ilişkileri patolojik olarak nasıl tehlikeye attığını anlamak için çalıştı. Bu durumda, kalbin laminer mimarisinin sarmal yapısı hakkında hiç test edilmemiş bir gözlemi ele almak için geri döndük. Neyse ki Profesör Sallin yarım yüzyıldan daha uzun bir süre önce teorik bir tahmin yayınladı ve hipotezini test edip bu asırlık soruyu ele almamıza olanak tanıyan yeni bir üretim platformu oluşturabildik.” dedi.
Yapay yapıları oluşturmak için araştırmacılar, pamuk şekerin yapılma şekline benzeyen “Focused Rotary Jet Spinning” (FRJS) adı verilen yeni bir teknik kullandılar. Bir rezervuardan sıvı bir polimer çözeltisi ekstrüde ediliyor ve havada hızla katılaşmaya başlıyor. Bir hava jeti, polimeri havada yönlendiriyor ve polimer dönen bir toplayıcı üzerinde biriktiriliyor. Araştırmacılar, toplayıcının açısını değiştirerek polimer liflerle kolayca sarmal bir yapı oluşturabildiler.
Bu bağlamda teknik, 3D baskı gibi diğer eklemeli üretim yaklaşımlarına kıyasla çok hızlıdır. Tek bir mikron ölçeğinde, FRJS bir insan kalbinin kolajen bileşenlerini yaklaşık bir gün içinde yeniden oluşturabilirken, aynı şeyi mevcut 3D baskı yöntemleriyle elde etmek 100 yıldan fazla zaman alacaktır.