ساخت رگ‌های مصنوعی با استفاده از مواد پلیمری

محقیق بیمارستان رویال در لندن رگ‌های مصنوعی جدیدی را در بدن انسان مورد آزمایش قرار دادند. ساخت این پیوندهای فرعی کوچک با فناوری نانو و استفاده از مواد پلیمری انجام شد.

استفاده از این مواد پلیمری پیوند را قادر می‌سازند که عمل تپش در رگ‌های خونی بدن انسان را انجام دهند، و بتوانند مواد غذائی را به بافت‌های بدن برسانند. هدف نهائی، استفاده از این پیوندها در جراحی سرخرگ‌های کرونر (coronary artery)  و سرخرگ‌های اندام زیرین است، که به گفته پزشکان این روش احتمال حمله قلبی و قطع عضو را کاهش می‌دهد. اگر این آزمایشات موفقیت آمیز باشد، می‌تواند به هزاران بیمار قلبی کمک شایانی کند.

دیواره رگ‌های خونی به گونه‌ای طراحی شده است که بتوانند در مقابل فشار خون در طول زندگی یک شخص مقاومت کنند، اما گاهی از مواقع این دیواره بر اثر بیماری آسیب می‌بیند. مثلاً سخت یا مسدود می‌شود و یا در بعضی از بیماران این دیواره ضعیف شده و یا گشاد می‌گردد و گاهاً دچار پارگی می‌شود.

عمل بای پس

پروفسور همیلتون از بیمارستان رویال می‌گوید: “ما می‌توانیم احتمال حمله قلبی و قطع عضو را کاهش و جان انسان‌ها را نجات دهیم.” در عمل‌های جراحی که هم اکنون انجام می‌شود رگ آسیب دیده را با استفاده از یک پیوند پلاستیکی یا قسمتی از رگ پای بیمار جایگزین یا بای‌پس (Bypass) می کنند.

در ابتدا این پیوندهای پلاستیکی از نایلونی ساخته می شدند که با آن لباس‌های بارانی را می‌سازند. اگرچه این نوع مواد برای پیوندهای بلند مناسب است، اما مناسب پیوندهای کوتاه تر از ۸ میلی متر نیستند. چرا که این مواد نمی‌توانند خون را پالس کنند و سطح آنها باعث تسریع لخته شدن خون در پیوند می‌شود. همیلتون می‌گوید: “بسیاری از بیماران بودند که به پیوندهای بای‌پس کوتاه تری نیاز داشتند، ولی رگ مناسبی در بدن آنها وجود نداشت، مانند بیماران قطع عضوی یا برخی از بیماران که توانائی انجام عمل جراحی بای‌پس کرونر را نداشتند و بنابراین دچار حمله قلبی می‌شدند و می‌مردند.”

رگ‌های مصنوعی جدید تا حد ممکن مانند رگ‌های طبیعی طراحی شده اند. آنها محکم، منعطف و مقاوم در برابر لخته شدن هستند و قابلیت تپش و تطبیق دادن خود با تپش قلب را دارند که این کار را با استفاده از فناوری نانو و گیر انداختن برخی مولکول‌های میکروسکپی خاص در داخل پیوندها انجام داده‌اند. این رگ‌های مصنوعی از میلیون‌ها خار کوچک ساخته شده اند که هر کدام هزاران بار از تار موی انسان کوچکتر است. مطالعات مواد کنترل کننده در مقیاس اتمی و مولکولی به همراه استفاده از فناوری نانو این خارها را قادر می‌سازد تا سلول‌های بنیادی خون (یا master cells) را مغناطیسی کنند. زمانی که سلول‌های بنیادی جذب آن می‌شوند، آنها کل سطح داخلی آن را می‌پوشانند و تبدیل به سلول‌های endothelial می‌شوند.

جودی اسیلویان از مؤسسه قلب انگلیس می‌گوید: “ما از این تحول بزرگ استقبال می‌کنیم که می‌تواند فواید بسیاری را برای بیمارانی که نیاز به جراحی بای‌پس یا کرونر دارند، داشته باشد. در دسترس بودن پیوندهای سرخرگی مصنوعی مناسب بدین معناست که بیماران بیشتری می‌توانند از عمل جراحی بای پس استفاده کنند، بدون آنکه نیاز به جراحی قسمت دیگری از بدن بیمار باشد.”