ชีววิศวกรรมหลอดเลือดที่ดีขึ้น

ชีววิศวกรรมหลอดเลือดที่ดีขึ้น

การใช้เซลล์ของมนุษย์เป็นโรงงานขนาดเล็ก นักวิจัยสามารถขยายหลอดเลือดใหม่ซึ่งอาจเป็นทางเลือกที่มีคุณค่าสำหรับผู้ป่วยที่ได้รับการผ่าตัดไตหรือบายพาสหัวใจ นักวิจัยรายงานใน วารสาร Science Translational Medicineเมื่อวันที่ 2 กุมภาพันธ์ การศึกษาใหม่ซึ่งทดสอบเรือที่วิศวกรรมชีวภาพในลิงบาบูนและสุนัขทำให้เกิดโอกาสในการผลิตเนื้อเยื่อธรรมชาติจำนวนมากในการผ่าตัดบายพาสหลอดเลือดหัวใจ โดยทั่วไปแล้วเส้นเลือดจะถูกดึงออกจากส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายที่สามารถจัดการได้โดยปราศจากมันและฝังไว้ที่หัวใจเป็นท่อส่งเลือดไปยังกล้ามเนื้อหัวใจ แต่ในผู้ป่วยบางราย หลอดเลือดไม่สามารถเข้าถึงได้เนื่องจากโรคอ้วน การเสื่อมสภาพ หรือถูกใช้จนหมดในการผ่าตัดอื่นๆ บุคคลเหล่านี้มีทางเลือกเพียงเล็กน้อยนอกเหนือจากการใช้ยา Alan Kypson ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษา ศัลยแพทย์จากคณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยอีสต์แคโรไลนาในกรีนวิลล์กล่าว “เส้นเลือดที่ออกมาจากหิ้งเพื่อบายพาส – นั่นอาจเป็นสิ่งแปลกใหม่” เขากล่าว

ประชากรกลุ่มแรกที่จะได้รับประโยชน์จากหลอดเลือด

ที่ออกแบบทางวิศวกรรมชีวภาพเหล่านี้น่าจะเป็นผู้ป่วยไตวายที่ต้องได้รับการฟอกไต ซึ่งเลือดจะได้รับการชำระทุกสองสามวัน การฟอกไตจำเป็นต้องมีการไหลเวียนของเลือดอย่างรวดเร็วจึงจะทำงานได้ดี ดังนั้นทางเลือกที่ดีที่สุดของผู้ป่วยคือการผ่าตัดเพื่อเชื่อมหลอดเลือดแดงขนาดใหญ่เข้ากับหลอดเลือดดำโดยตรง ทำให้เกิดทางลัดสำหรับการไหลเวียนโลหิตที่ทำให้บริเวณที่มีเลือดไหลพุ่งขึ้นและช่วยให้ฟอกไตสะดวกขึ้น แต่ผู้ป่วยจำนวนมากมีหลอดเลือดที่ไม่เหมาะกับการผ่าตัดนั้นหรือการผ่าตัดไม่สำเร็จ จึงมักถูกฝังด้วยหลอดเลือดสังเคราะห์เพื่อเชื่อมหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำ การผ่าตัดทั้ง 2 แบบ ซึ่งโดยทั่วไปจะทำที่แขน มีความเสี่ยงต่อการติดเชื้อและการอุดตันจากการสะสมของเซลล์

ในการศึกษาครั้งใหม่นี้ Kypson และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ทดสอบภาชนะชีวภาพขนาดใหญ่ในลิงบาบูน ในการสร้างหลอดเลือด นักวิทยาศาสตร์ได้เพาะเลี้ยงเซลล์กล้ามเนื้อเรียบที่ได้จากหลอดเลือดของมนุษย์โดยใช้หลอดไมโครเมชที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ 

ซึ่งคล้ายกับวัสดุที่ใช้ในการเย็บที่ละลายน้ำได้ หลังจากที่เซลล์สร้างเส้นเลือดโดยการฝากคอลลาเจน

และสารประกอบอื่นๆ ไว้บนตาข่าย นักวิทยาศาสตร์ได้เอาเซลล์ออกเพื่อทิ้งภาชนะที่มีโปรตีนที่เหนียวแน่นของมนุษย์ไว้เบื้องหลัง ผู้เขียนร่วมการศึกษา Shannon Dahl วิศวกรชีวการแพทย์ที่ Humacyte ในเมือง Durham รัฐนอร์ทแคโรไลนากล่าวว่าการกำจัดเซลล์ที่มีชีวิตออกจะไม่สนับสนุนการโจมตีของภูมิคุ้มกันบนหลอดเลือดและยังช่วยให้สามารถเก็บไว้ในตู้เย็นได้นานถึงหนึ่งปี 

เรือได้รับการทดสอบความแข็งแรงของรอยเชื่อม ความยืดตัว และความสามารถในการทนต่อแรงกด “ถ้าคุณจะสร้างหลอดเลือด คุณต้องแน่ใจว่ามันจะไม่แตก” Kypson กล่าว

นักวิจัยได้ฝังภาชนะที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมชีวภาพเหล่านี้ไว้ในลิงบาบูนในลักษณะเดียวกับที่หลอดเลือดสังเคราะห์ถูกต่อกิ่งเข้าไปในผู้ป่วยฟอกไต หลอดเลือดแสดงหลักฐานการแข็งตัวของเลือดและการสะสมของเซลล์เพียงเล็กน้อย แม้หลังจากผ่านไป 6 เดือน ซึ่งเป็นการทดสอบกับสัตว์ขนาดใหญ่ที่ยาวที่สุดของเรือที่ออกแบบโดยเนื้อเยื่อที่ปลูกในห้องแล็บ Dahl กล่าว

รากฟันเทียมสำหรับการฟอกไตมีขนาดใหญ่ตามมาตรฐานของหลอดเลือด มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบ 1 เซนติเมตร นักวิจัยยังได้ขยายหลอดเลือดหนึ่งในสามขนาด 3 มิลลิเมตร สำหรับการทดลองทางอ้อมหัวใจในสุนัข เรือเหล่านั้นถูก “เพาะ” ข้างในด้วยเซลล์บุผนังตามธรรมชาติที่เรียกว่าเซลล์บุผนังหลอดเลือด ลอร่า นิกลาสัน ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษา ลอร่า นิกลาสัน ผู้เชี่ยวชาญด้านวิสัญญีแพทย์และวิศวกรเนื้อเยื่อของโรงเรียนแพทย์มหาวิทยาลัยเยล เปิดเผยว่า เซลล์เหล่านี้ปล่อยปัจจัยป้องกันการจับตัวที่ส่งเสริมการไหลเวียนของเลือด ฟังก์ชันนี้ช่วยให้เลือดเคลื่อนไหวในการทดสอบเป็นเวลา 1 เดือนในสุนัข

ในคน ผู้รับหลอดเลือดจะบริจาคเซลล์บุผนังหลอดเลือดของตนเองเพื่อนำไปวางในภาชนะที่ออกแบบทางชีวเคมี ซึ่งจะทำให้การผ่าตัดล่าช้าไปเพียงไม่กี่สัปดาห์ คณะผู้วิจัยกล่าว

นักระบาดวิทยา Paul Eggers แห่งสถาบันโรคเบาหวานแห่งชาติและโรคทางเดินอาหารและโรคไตในเมือง Bethesda รัฐแมริแลนด์ กล่าวว่า “การเข้าถึงของหลอดเลือดเป็นที่รู้จักกันในชื่อ Achilles heel of dialysis” “การเปิดเว็บไซต์เกี่ยวกับหลอดเลือดเป็นเรื่องใหญ่” เขาตั้งข้อสังเกตว่าวิศวกรรมชีวภาพหลายสายงานกำลังดำเนินการอยู่ และกระบวนการนี้ดูเหมือนจะอยู่กึ่งกลางระหว่างการผ่าตัดเชื่อมต่อหลอดเลือดแดงกับหลอดเลือดดำกับการติดตั้งการปลูกถ่ายอวัยวะสังเคราะห์ที่แขน “มันอาจจะกลายเป็นสิ่งมหัศจรรย์ ดูเหมือนว่าจะเป็นสิ่งที่ควรจับตามอง”

ทีมงานกำลังเตรียมแอปพลิเคชันเพื่อทดสอบเทคโนโลยีในผู้ที่ฟอกไต “ในเวลาประมาณหนึ่งปี” Niklason กล่าว

แนะนำ : รีวิวเครื่องใช้ไฟฟ้า | รีวิวอาหารญี่ปุ่น| รีวิวที่เที่ยว | ดาราเอวี