Cangkok prototipe, yang dirancang untuk menggantikan pembuluh jantung yang rusak, menunjukkan harapan dalam studi sel – ScienceDaily

Cangkok prototipe, yang dirancang untuk menggantikan pembuluh jantung yang rusak, menunjukkan harapan dalam studi sel – ScienceDaily

[ad_1]

Dalam sebuah studi bukti konsep, peneliti North Carolina State University melaporkan temuan praklinis yang menjanjikan untuk prototipe cangkok vaskular yang dirancang sebagai pengganti arteri koroner yang rusak atau tersumbat, yang memasok darah ke jantung.

Penemuan ini, yang dibuat dalam kemitraan dengan para peneliti dari Case Western Reserve University, merupakan bagian dari upaya untuk mengembangkan cangkok sintetis yang dapat menggantikan arteri koroner yang rusak atau tersumbat ketika pembuluh darah pasien sendiri tidak tersedia sebagai pengganti yang layak setelah serangan jantung. . Pada akhirnya, cangkok dirancang sebagai perancah untuk membantu regenerasi pembuluh darah pasien sendiri. Dan sementara pekerjaan mereka masih dalam tahap awal, para peneliti mengatakan desain mereka akan membantu memajukan bidang ini.

Di jurnal Ilmu dan Teknik Material: C, peneliti melaporkan bahwa mereka membuat prototipe cangkok vaskular dengan merajut bahan kolagen dengan benang sintetis. Mereka menemukan desain mereka menunjukkan peningkatan kekuatan dibandingkan dengan model yang hanya menggunakan bahan kolagen, dan fleksibilitas dibandingkan dengan arteri koroner manusia. Selain itu, dalam penelitian dengan sel endotel manusia, mereka melihat peningkatan pertumbuhan dan adhesi sel pada cangkok, yang menunjukkan bahwa hal itu dapat membantu regenerasi lapisan arteri koroner.

“Kami melihat ini sebagai arah baru untuk penelitian cangkok pengganti arteri koroner,” kata penulis senior studi tersebut Martin King, profesor teknologi tekstil dan biotekstil di NC State. “Penggunaan benang kolagen sangat baru. Kami tidak hanya mengandalkan satu bahan, tetapi kami mencampur bahan tersebut bersama-sama dan menunjukkan bahwa kedua benang dapat memberikan kekuatan mekanis dan respons biologis yang kami cari.”

Saat ini, para peneliti mengatakan “standar emas” adalah menggunakan pembuluh darah pasien sendiri, seperti vena dari kaki atau arteri payudara, untuk menggantikan arteri koroner, tetapi beberapa pasien tidak memiliki pembuluh darah yang layak untuk diambil dan bekas.

“Ada kebutuhan untuk menemukan solusi alternatif untuk jenis pasien ini,” kata Fan Zhang, penulis pertama studi dan mahasiswa pascasarjana di NC State. “Itulah mengapa kami ingin menggunakan cangkok pembuluh darah yang direkayasa jaringan.”

Ada banyak tantangan untuk merancang cangkok pembuluh darah sintetis yang dapat menggantikan arteri koroner, kata para peneliti. Beberapa model telah gagal karena masalah dengan pembekuan dan penyempitan arteri. Sementara itu, model lain tidak bisa meregangkan dan bersantai dengan detak jantung.

“Arteri koroner hanya berdiameter sekitar tiga sampai empat milimeter jadi itu arteri yang sangat halus, dan sangat mudah tersumbat,” kata King. “Pertanyaannya adalah: Apakah kita memiliki bahan yang akan berfungsi sebagai saluran tanpa memicu pembekuan di dinding arteri? Itu salah satu tantangannya. Yang lainnya adalah jantung terus mengembang dan mengerut, jadi kita membutuhkan struktur yang dapat regangkan dan rileks dengan setiap detak jantung. “

Untuk mengembangkan desain mereka, para peneliti NC State bekerja sama dengan peneliti di Case Western Reserve yang telah merancang benang biologis yang terbuat dari kolagen. Mereka menggabungkan benang kolagen itu dengan serat sintetis yang terbuat dari asam polylactic, yang “biokompatibel”. Ketika terdegradasi, ia membentuk asam laktat, kata peneliti, yang mudah ditoleransi karena otot-otot di tubuh kita terus menerus menghasilkan asam laktat.

Para peneliti mengatakan model mereka dirancang untuk membentuk perancah sementara yang dapat meregenerasi lapisan sel yang mirip dengan pembuluh darah pasien sendiri.

“Kami tidak merancang prototipe yang merupakan ‘produk akhir’, kami memasukkan bahan yang memungkinkan pasien sembuh, dan menggunakan konstruksi ini untuk menyembuhkan dan berfungsi sebagai arteri koroner,” kata King. “Serat akhirnya akan menurun dan diserap ke dalam tubuh.”

Para peneliti menemukan bahwa dengan merajut serat kolagen bersama dengan benang PLA sintetis, sel endotel manusia menempel pada perancah 10 kali lebih banyak daripada benang sintetis saja. Percobaan juga menunjukkan pertumbuhan sel tiga kali lebih besar setelah adhesi.

Juga, mereka menemukan itu memiliki kekuatan dan kepatuhan yang “sangat baik”, yang merupakan sifat yang memungkinkannya untuk mengembang dan berkontraksi dengan setiap detak jantung – mirip dengan arteri koroner yang sehat.

“Kami mampu meniru kepatuhan arteri koroner,” kata Zhang. “Ini adalah temuan yang paling penting. Selain itu, dengan penambahan komponen benang kolagen, kami dapat mendorong sel endotel untuk tumbuh lebih cepat dalam struktur ini. Itu sangat penting untuk pemulihan endotel.”

Pekerjaan mereka masih dalam tahap praklinis dan belum diuji coba pada hewan hidup. Mereka masih memiliki pekerjaan untuk meningkatkan prototipe mereka untuk mengatasi tantangan desain tambahan, termasuk cara mengurangi sifat keropos pada cangkok hibrida.

Namun, mereka yakin temuan mereka menunjukkan kemungkinan untuk menggabungkan bahan biologis dan sintetis dalam desain cangkok arteri koroner sintetis. Mereka sedang mengerjakan solusi untuk mencegah kebocoran darah.

“Dengan kombinasi material ini, kami mampu menyeimbangkan kinerja mekanis dengan respons biologis,” kata King. “Kami juga dapat membuat cangkok prototipe menggunakan mesin produksi tekstil berkecepatan tinggi, yang akan memfasilitasi peningkatan produksi di masa mendatang dan terjemahan ke cangkok komersial dan klinik.”

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Slot Online

Author Image
adminProzen