Toronto Üniversitesi'ndeki biyomedikal mühendisleri, bir biyoreaktör içinde kan pompalayabilen küçük ölçekli bir biyosentetik sol ventrikül oluşturmak için yöntem geliştirdiler. Yapı, bir insan kalbinin yerine geçemeyecek kadar küçük olsa da, tam boyutlu biyosentetik organ nakillerinin önünü açabilir. Aslında, insan yapımı ventrikül, çok katmanlı bir yapıya ve kan pompalama kabiliyetine sahip, önemli bir düzeyde gelişmişlik ve biyomimikri gösteriyor. Bu arada yapay yapı, araştırmacıların kalp hastalığını daha iyi anlamalarına ve yeni tedavileri test etmelerine yardımcı olabilir. Araştırmacılar, kalp hücrelerini düz bir iskele üzerine tohumlayarak ve ardından bir tüpün etrafında yuvarlayarak, kendiliğinden atabilen çok katmanlı bir yapı oluşturarak yarattılar.
Organlarımızın doğal karmaşıklığını laboratuvarda kopyalamak hiç de kolay değildir. Bununla birlikte, nakil bekleme listelerinin olmadığı ve vücudunuzdaki hastalıklı bir organın yerini almak için mükemmel şekilde hazırlanmış kendi hücrelerinizi kullanarak özel bir organ yetiştirme yeteneğinizin olmadığı bir dünya hayal edin. Bu noktaya gelmeden önce muhtemelen nispeten uzun bir yol olsa da, yol boyunca kesinlikle bazı önemli kilometre taşları katedildi.
Biyosentetik bir ventrikül oluşturmaya yönelik bu en son yöntem, böyle bir dönüm noktası niteliğinde. Bu yaklaşım, kalp duvarının katmanlı yapısını kopyalamak için çaba harcıyor. Araştırmaya katılan bir araştırmacı olan Milica Radisic, “Şimdiye kadar, düz kalp dokusu tabakalarının aksine, gerçekten 3 boyutlu bir ventrikül modeli oluşturmak için yalnızca bir avuç girişimde bulunuldu. Neredeyse hepsi tek bir hücre katmanıyla yapılmıştır. Ancak gerçek bir kalbin birçok katmanı vardır ve her katmandaki hücreler farklı açılarda yönlendirilir. Kalp attığında, bu katmanlar sadece büzülmekle kalmaz, aynı zamanda bükülürler, tıpkı bir havluyu sıkarak içindeki suyu sıkmanıza benzer. Bu, kalbin normalde olduğundan daha fazla kan pompalamasını sağlar.” diyerek açıkladı.
Çok katmanlı bir ventrikül elde etmek için araştırmacılar, kalp hücreleriyle tohumladıkları düz, biyouyumlu bir polimer iskelesi ile başladılar. İskele, ventrikül tamamen monte edildiğinde kalbin bükülme hareketini özetlemeye yardımcı olan, farklı açılarda hizalanmış oluklara sahip üç panel içeriyordu. Kalp hücreleri iskeleye yerleşip büyümeye başladığında, araştırmacılar onu içi boş bir tüpün etrafına sararak, kendiliğinden atabilen ve bir biyoreaktör sisteminde kan pompalayabilen çok katmanlı bir yapı oluşturdular.
Radisic, “Modelimizin üç katmanı var, ancak gerçek bir kalbin 11 katmanı olurdu. Daha fazla katman ekleyebiliriz, ancak bu oksijenin yayılmasını zorlaştırır, bu nedenle orta katmanlardaki hücreler ölmeye başlar. Gerçek kalplerin bu sorunu çözmek için damarları veya kan damarları vardır, bu yüzden bunu tekrarlamanın bir yolunu bulmalıyız.” diye ekledi.
Organlarımızın doğal karmaşıklığını laboratuvarda kopyalamak hiç de kolay değildir. Bununla birlikte, nakil bekleme listelerinin olmadığı ve vücudunuzdaki hastalıklı bir organın yerini almak için mükemmel şekilde hazırlanmış kendi hücrelerinizi kullanarak özel bir organ yetiştirme yeteneğinizin olmadığı bir dünya hayal edin. Bu noktaya gelmeden önce muhtemelen nispeten uzun bir yol olsa da, yol boyunca kesinlikle bazı önemli kilometre taşları katedildi.
Biyosentetik bir ventrikül oluşturmaya yönelik bu en son yöntem, böyle bir dönüm noktası niteliğinde. Bu yaklaşım, kalp duvarının katmanlı yapısını kopyalamak için çaba harcıyor. Araştırmaya katılan bir araştırmacı olan Milica Radisic, “Şimdiye kadar, düz kalp dokusu tabakalarının aksine, gerçekten 3 boyutlu bir ventrikül modeli oluşturmak için yalnızca bir avuç girişimde bulunuldu. Neredeyse hepsi tek bir hücre katmanıyla yapılmıştır. Ancak gerçek bir kalbin birçok katmanı vardır ve her katmandaki hücreler farklı açılarda yönlendirilir. Kalp attığında, bu katmanlar sadece büzülmekle kalmaz, aynı zamanda bükülürler, tıpkı bir havluyu sıkarak içindeki suyu sıkmanıza benzer. Bu, kalbin normalde olduğundan daha fazla kan pompalamasını sağlar.” diyerek açıkladı.
Çok katmanlı bir ventrikül elde etmek için araştırmacılar, kalp hücreleriyle tohumladıkları düz, biyouyumlu bir polimer iskelesi ile başladılar. İskele, ventrikül tamamen monte edildiğinde kalbin bükülme hareketini özetlemeye yardımcı olan, farklı açılarda hizalanmış oluklara sahip üç panel içeriyordu. Kalp hücreleri iskeleye yerleşip büyümeye başladığında, araştırmacılar onu içi boş bir tüpün etrafına sararak, kendiliğinden atabilen ve bir biyoreaktör sisteminde kan pompalayabilen çok katmanlı bir yapı oluşturdular.
Radisic, “Modelimizin üç katmanı var, ancak gerçek bir kalbin 11 katmanı olurdu. Daha fazla katman ekleyebiliriz, ancak bu oksijenin yayılmasını zorlaştırır, bu nedenle orta katmanlardaki hücreler ölmeye başlar. Gerçek kalplerin bu sorunu çözmek için damarları veya kan damarları vardır, bu yüzden bunu tekrarlamanın bir yolunu bulmalıyız.” diye ekledi.
Bu rehber yardımcı oldu mu?
DoktorClub’da Keşfet
