Çin ve İsviçre merkezli araştırmacılar, hastalıklı damarların yerini almak için implant görevi görebilecek elektriksel olarak iletken yapay kan damarları geliştirdiler. Esnek ve biyolojik olarak parçalanabilir yapılar, metal-polimer iletken bir membrandan oluşuyor ve vücuda implante edildiğinde içinden elektrik akımı geçirilebiliyor. Elektrik uyarımı, endotelyal hücrelerin proliferasyonunu ve göçünü teşvik ediyor; ayrıca implante edilmiş damarın çevreleyen doku ile entegrasyonunu geliştiriyor. Elektrik uyarımı, dokulara gen tedavisi veya ilaç uygulamak için de kullanılabiliyor.
Hastalıklı kan damarları için yapay ikameler geliştirmek, özellikle kardiyovasküler hastalıkların yarattığı uzun vadeli bedeller göz önünde bulundurulduğunda, doku mühendisliği için aktif bir araştırma alanıdır. Bununla birlikte bu yapılar doğaları gereği pasiftir ve çevreleyen dokularda iltihaplanmaya neden olabilir. İkame yapılar, şimdiye kadar doğal kan damarlarının yerini yeterince başarılı ve güvenli bir şekilde almayı başaramamıştı. Yeni cihazların yaratılmasında görev alan araştırmacılardan Xingyu Jiang, “Bugüne kadar mevcut küçük çaplı doku mühendisliği ile üretilmiş kan damarlarından hiçbiri, kardiyovasküler hastalıkların tedavi taleplerini karşılayamadı.” diyor.
Araştırmanın amacı, işlevselliği artırılmış yapay bir kan damarı yaratmaktı. Araştırmacı Jiang, "Doğal kan damarını taklit eden yapıya, gen terapisi ve elektrik stimülasyonu gibi daha ileri tedaviler sağlayabilen, kapsamlı elektriksel fonksiyonları entegre ediyoruz.” dedi.
Yeni yapay kan damarları, metal ve polimer içeren silindirik bir zardan oluşuyor. Yapı tarafından iletilen elektrik yükü, damarların vücutla bütünleşmesine yardımcı olan endotelyal hücrelerin göçünü ve büyümesini uyarıyor.
Araştırmacılar, damarları genetik malzeme taşıma yetenekleri açısından da test ettiler; çünkü bir elektrik yükü hücre zarını daha geçirgen hale getirerek DNA ve RNA'nın bunlara girmesine izin verebiliyor. Bir elektroporasyon cihazı ile birleştirildiğinde zar, genetik materyali, kan damarlarında bulunan üç farklı hücre türüne başarıyla iletiyor.
Yapay kan damarları tavşanlar üzerinde test edildi ve karotis arter için başarılı bir yedek işlevi gördü. İmplante edilen yapılar yeterli kan akışına izin verdi, enflamatuar bir tepki üretmedi ve üç aylık bir süre boyunca daralma göstermedi.
Jiang, ayrıca şunları ekledi: “Gelecekte, tüm fonksiyonel parçaları tamamen implante edilebilir ve hatta vücutta tamamen biyolojik olarak parçalanabilir hale getirmek için minimize edilmiş pillerin olması; ayrıca yerleşik kontrol sistemleri gibi minimize edilmiş cihazlarla entegre edilerek optimizasyonların yapılması gerekiyor.”
