Pembuluh darah elektronik fleksibel dan biodegradable – ScienceDaily

Pembuluh darah elektronik fleksibel dan biodegradable – ScienceDaily


Para peneliti di China dan Swiss telah mengembangkan pembuluh darah elektronik yang dapat disetel secara aktif untuk mengatasi perubahan halus pada tubuh setelah implantasi. Pembuluh darah – terbuat dari membran konduktor polimer logam yang fleksibel dan dapat terurai secara hayati – meniru pembuluh darah alami, bersifat konduktif dalam percobaan in vitro, dan mampu secara efektif menggantikan arteri utama pada kelinci. Penelitian yang dipublikasikan pada 1 Oktober di jurnal Masalah, dapat mengatasi keterbatasan pembuluh darah rekayasa jaringan konvensional (TEBV), yang berfungsi sebagai perancah pasif, dengan berkoordinasi dengan perangkat elektronik lain untuk mengirimkan materi genetik, memungkinkan pelepasan obat terkontrol, dan memfasilitasi pembentukan jaringan pembuluh darah endotel baru.

“Kami mengambil struktur meniru pembuluh darah alami dan melampaui itu dengan mengintegrasikan fungsi listrik yang lebih komprehensif yang mampu memberikan perawatan lebih lanjut, seperti terapi gen dan stimulasi listrik,” kata penulis utama Xingyu Jiang, seorang peneliti di Southern University of Science dan Teknologi dan Pusat Nasional untuk NanoScience dan Teknologi di Cina.

Penelitian sebelumnya telah mengembangkan berbagai TEBV yang memberikan dukungan mekanis untuk penyumbatan pembuluh darah kecil yang sulit diobati pada pasien dengan penyakit kardiovaskular. Tetapi TEBV ini memiliki keterbatasan: tidak dapat secara proaktif membantu regenerasi jaringan pembuluh darah dan, tidak seperti jaringan alami, sering menyebabkan peradangan sebagai respons terhadap aliran darah. “Tak satu pun dari TEBV berdiameter kecil yang ada telah memenuhi tuntutan pengobatan penyakit kardiovaskular,” kata Jiang.

Untuk melampaui batasan teknologi yang ada, Jiang dan rekannya membuat pembuluh darah elektronik yang dapat terurai secara hayati menggunakan batang silinder untuk menggulung membran konduktor polimer-logam yang terbuat dari poli (L-laktida-co-ε-kaprolakton). Mereka menunjukkan bahwa, di laboratorium, stimulasi listrik dari pembuluh darah meningkatkan proliferasi dan migrasi sel endotel dalam model penyembuhan luka, menunjukkan bahwa stimulasi listrik dapat memfasilitasi pembentukan jaringan pembuluh darah endotel baru. Para peneliti juga mengintegrasikan sirkuit fleksibel pembuluh darah dengan perangkat elektroporasi, yang menerapkan medan listrik untuk membuat membran sel lebih permeabel, dan mengamati bahwa teknologi gabungan berhasil mengirimkan DNA protein fluoresen hijau ke dalam tiga jenis sel pembuluh darah di laboratorium.

Selanjutnya, para peneliti menguji perangkat pada kelinci Selandia Baru, mengganti arteri karotis mereka – yang memasok darah ke otak, leher, dan wajah – dengan pembuluh darah elektronik. Jiang dan rekannya memantau implan menggunakan pencitraan ultrasound doppler selama tiga bulan, menemukan bahwa perangkat tersebut memungkinkan aliran darah yang cukup selama durasi. Tes pencitraan yang menggunakan sinar-X dan pewarna untuk mengintip ke dalam arteri mengungkapkan bahwa arteri buatan tampaknya berfungsi sama baiknya dengan yang alami, tanpa tanda penyempitan. Ketika para peneliti melepas implan dan menganalisis organ dalam kelinci pada akhir periode tiga bulan, mereka tidak menemukan bukti bahwa perangkat tersebut menghasilkan respons peradangan.

Sementara pembuluh darah elektronik ini menunjukkan harapan sebagai arteri pengganti pada kelinci, Jiang mengakui bahwa lebih banyak pekerjaan harus dilakukan sebelum teknologinya siap untuk uji coba pada manusia, termasuk tes keamanan jangka panjang pada kelompok kelinci yang lebih besar dan hewan lainnya. Selain itu, agar sesuai untuk implantasi jangka panjang, pembuluh darah elektronik perlu dipasangkan dengan perangkat elektronik yang lebih kecil daripada perangkat elektroporasi yang digunakan dalam penelitian ini.

“Di masa depan, pengoptimalan perlu dilakukan dengan mengintegrasikannya dengan perangkat yang diminimalkan, seperti baterai yang diperkecil dan sistem kontrol internal, untuk membuat semua bagian fungsional dapat ditanamkan sepenuhnya dan bahkan dapat terdegradasi secara biologis di dalam tubuh,” kata Jiang. Para peneliti juga berharap bahwa teknologi ini suatu hari nanti dapat dikombinasikan dengan kecerdasan buatan untuk mengumpulkan dan menyimpan informasi terperinci tentang kecepatan darah, tekanan darah, dan kadar glukosa darah seseorang.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Sel Tekan. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Togel Hongkong

Author Image
adminProzen