Kalp hastalığı dünya genelinde erkek ve kadınları etkileyen en ölümcül hastalık olma özelliğini taşıyor. AB’de her altı erkekten biri ve her yedi kadından biri hayatlarının bir noktasında kalp krizi geçirecek. İrlanda’nın önde gelen üniversitelerinden Trinity College Dublin’den biyo-mühendisler, kalp dokusunun kritik yönlerinin işlevini yerine getiren bir prototip yama geliştirdi.
Bu yama, kalp dokusunun mekanik taleplerine dayanabilecek ve kalbimizin kanı ritmik bir şekilde pompalamasına izin veren elektriksel sinyalleme özelliklerini taklit edebilecek şekilde tasarlandı. Çalışma, kırık bir kalbi onarmaya yönelik işlevsel bir tasarıma bir adım daha yaklaşmamızı sağlıyor.
Kalp yamaları, kalp krizi sonrası hasarlı dokunun çıkarıldığı hastalarda kalp dokusunu onarmak ve bebeklerde ve çocuklarda doğuştan kalp defektlerini onarmak için cerrahi olarak uygulanabilir. Ancak, son hedef, kalp kası hareketini engellemeden, kalp hücrelerinin eşzamanlı atışlarını geri getirebilecek hücre içermeyen yamalar oluşturmak.
Bu iş, Trinity Biyomedikal Bilimler Enstitüsü’nde bulunan Trinity Biyomedikal Mühendislik Merkezi’nde Spraybase®, Avectas Ltd’nin bir yan kuruluşu ile işbirliği içinde gerçekleştirildi. Enterprise Ireland tarafından Inovasyon Ortaklık Programı (IPP) aracılığıyla finanse edildi.
Kalp dokusu için yerine koyma malzemelerinin mühendisliği, sürekli hareket eden ve kasılan bir organ olması nedeniyle zordur. Kalp kasının (miyokard) mekanik talepleri, biyomedikal uygulamalar için onaylanan seçenekler olan polyester bazlı termoplastik polimerler kullanılarak karşılanamaz.
Ancak, biyo-mühendisler, malzemenin genişlemesini birden fazla yönde kontrol edebilecek ve bunu bir mühendislik tasarım yaklaşımı kullanarak ayarlayabilecek bir yama oluşturmak amacıyla termoplastik polimerlerin işlevselliğinden yararlanabilir.
Yamalar, Spraybase®’in çekirdek teknolojisi olan eriyik elektroyazma yoluyla üretildi – bu, tekrarlanabilir, doğru ve ölçeklenebilir bir süreçtir. Yamalar ayrıca, hücre uyumluluğunu korurken elektriksel iletkenlik sağlamak üzere elektroiletken polimer polipirrol ile kaplandı.
Yama, kalp biyomalzemeleri için baskın bir endişe olan tekrarlanan gerilmeye dayandı ve kalp kasının o kilit özelliğini doğru bir şekilde taklit etmek için iyi bir elastikiyet gösterdi.
Profesör Monaghan, “Temelde, malzememiz birçok gereksinimi karşılıyor. Toptan malzeme şu anda tıbbi cihaz kullanımı için onaylanmış durumda, tasarım, kalbin pompalama hareketine uyum sağlıyor ve izole kasılma dokuları arasında sinyalleşmeye uyum sağlamış durumda” dedi.
Bu çalışma, kalp hastalığına karşı mücadelede yepyeni bir dönem başlatabilecek bir atılımı temsil ediyor. Kalp krizi sonrası hasarı