محقق ایرانی موفق به ابداع «بافت سه‌بعدی قلب» شد

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از فیز، گروهی از محققان دانشگاه مونترال و مرکز وابسته به آن de recherche Azrieli du CHU Sainte-Justine به رهبری هومن ساوجی، موفق به ابداع بافت قلب سه‌بعدی شده‌اند که می‌تواند در محیط آزمایشگاه به‌صورت خودکار بتپد. این بافت به ریزحسگرهایی مجهز است که امکان تحلیل لحظه‌ای و متناسب از ویژگی‌های انقباضی قلب را فراهم می‌کند؛ پیشرفتی که گامی مهم در مسیر مدل‌سازی بیماری‌های قلبی انسان و انجام آزمایش‌های پیش‌بالینی به شمار می‌رود.

مهندسان این بافت که «قلب روی تراشه» نام گرفته است، آن را با استفاده از چاپگر سه‌بعدی، جوهر زیستی و سلول‌های بنیادی استخراج‌شده از بیماران تولید کرده‌اند؛ روشی که امکان ایجاد مدل‌های شخصی‌سازی‌شده از قلب انسان را فراهم می‌کند.

این پژوهش به رهبری هومن ساوجی، استاد داروسازی و فیزیولوژی دانشگاه، در آزمایشگاه CHU Sainte-Justine و با همکاری علی موسوی، دانشجوی مقطع دکتری، انجام شده است.

نتایج این تحقیق در مجله Small منتشر شده و جزئیات آن به‌طور کامل شرح داده شده است. نسخه اولیه این فناوری حدود دو سال پیش توسعه یافته بود، اما پژوهش جدید یک جهش قابل توجه محسوب می‌شود؛ چراکه شامل ادغام مستقیم حسگرهای مکانیکی فوق‌نرم، زیست‌سازگار و فلورسنت درون خود بافت قلب است. این حسگرها با استفاده از روش‌های نوری غیرمخرب، دقت بی‌سابقه‌ای در اندازه‌گیری نیروهای انقباضی در سطح سلولی و در کل بافت ارائه می‌دهند.

برخلاف بسیاری از پلتفرم‌های موجود «قلب روی تراشه» که توان محدودی در ثبت نیروهای موضعی در بافت‌های سه‌بعدی پویا دارند، این روش داده‌های مکانیکی با وضوح بالا و به‌صورت لحظه‌ای فراهم می‌کند و در نتیجه، پیچیدگی میوکارد انسان ــ عضله مسئول انقباض قلب ــ را با دقت بیشتری بازتاب می‌دهد.

محققان همچنین فعالیت کلسیمی بافت‌ها را اندازه‌گیری کرده و امواج کلسیمی محرک هر ضربان قلب را به‌صورت آنی تجسم کردند. افزون بر این، آنها نشان دادند که پلتفرم ابداعی قلب روی تراشه، مشابه بافت واقعی قلب، به داروها واکنش نشان می‌دهد و از این طریق حساسیت بالای مدل برای غربالگری دارویی تأیید شد.

پژوهشگران اکنون در تلاش هستند با مقایسه بافت‌های مشتق‌شده از سلول‌های بیماران مبتلا به بیماری‌های قلبی با نمونه‌های تولیدشده از افراد سالم، مدل‌هایی از اختلالات قلبی‌عروقی از جمله کاردیومیوپاتی متسع (Dilated Cardiomyopathy) و برخی انواع آریتمی را توسعه دهند. به گفته محققان، این فناوری در نهایت می‌تواند امکان مدل‌سازی طیف گسترده‌ای از بیماری‌های قلبی و ارزیابی دقیق‌تر درمان‌های بالقوه را فراهم کند.