Oamenii de știință de la Universitatea din Toronto și Universitatea din Montreal din Canada au dezvoltat un model la scară mică al unui ventricul al inimii umane în laborator. Acest lucru poate ajuta la studiul bolilor de inimă și la testarea terapiilor fără a fi nevoie de intervenții chirurgicale invazive.
Motivul pentru care oamenii de știință au ales să recreeze ventriculul stâng al inimii este pentru că acesta este camera principală care pompează sângele oxigenat în aortă, care apoi îl transportă în restul corpului.
Nu este prima dată când un model tridimensional al unei părți a corpului este creat în laborator. Cercetătorii din întreaga lume au creat modele 3D care se dezvoltă și funcționează cu scopul de a înlocui organele funcționale.
Milica Radisic, profesor la Institutul de Inginerie Biomedicală de la Universitate din Toronto și echipa ei au creat țesutul ventricular la o scară de microni. Această nouă replică a inimii a fost realizată folosind un amestec de materiale sintetice și biologice.
Celulele au fost derivate din țesuturile cardiovasculare ale șobolanilor tineri. Aceste țesuturi au fost apoi crescute pe un strat de schelă imprimat dintr-un polimer biocompatibil. Aceste schele au structuri asemănătoare ochiurilor unei pânze, care sunt plantate cu celulele mușchiului inimii.
Această plasă plată forțează modelul în miniatură să imite alinierea ventriculului stâng al inimii umane. Structura în formă de tub pompează fluidul dintr-o gaură de la capăt. Potrivit unui raport Business Insider, diametrul interior al tubului măsoară 0,5 milimetri și acoperă o înălțime de aproximativ un milimetru. Aceste dimensiuni fac structura similară cu dimensiunea ventriculului unui făt în a nouăsprezecea săptămână de gestație.
Echipa a măsurat, de asemenea, volumul de ejecție și presiunea utilizând un cateter de conductanță, de același tip care este utilizat la pacienți. În prezent, volumul de ejecție este mai mic cu 5% decât cel al inimii umane.
Sargol Okhovatian, un inginer biomedical la Universitatea din Toronto a spus: „Cu modelul nostru, putem măsura volumul de ejecție – cât de mult fluid este împins de fiecare dată când ventriculul se contractă – precum și presiunea acelui fluid”.
Acest model este o dovadă a eficienței conceptului, una care ar putea fi mărită în timp pentru a include mai multe straturi de țesut pentru a reprezenta un sistem mai puternic. Cu timpul este posibil ca schela să poată fi îndepărtată și o amestecătură de țesuturi derivate din om să poată fi încorporată, nu doar îmbunătățind structura ca model, ci conducând calea către un organ complet funcțional, transplantabil.
„Cu aceste modele, putem studia nu numai funcția celulară, ci și funcția țesuturilor și funcția organelor, toate acestea fără a fi nevoie de intervenții chirurgicale invazive sau de experimente pe animale”, spune Radisic. „Le putem folosi, de asemenea, pentru a analiza molecule folosite pentru medicamente, studiind efectele pozitive sau negative”.
Articol de Izabela Constantin
