Cercetătorii au dezvoltat o metodă de producere a unei valve cardiace care poate fi construită în doar câteva minute. Aceste valve au fost deja testate pe oi și au funcționat foarte bine. Ele le pot reda celor care suferă de boli de inimă speranța la o viață normală.

Noua valvă cardiacă a fost testată de specialiștii în biotetehnologiile medicale, pe oi, iar rezultatele au fost peste așteptări.

Oamenii de știință numesc această metodă ”Focused Rotary Jet Spinning”. Deși sunt necesare studii pe termen lung pentru a testa rezistența valvelor, acestea au controlat eficient fluxul sanguin timp de o oră la oi.

”Cele două mari avantaje ale metodei noastre sunt viteza și fidelitatea spațială. Putem crea fibre foarte mici - la scară nanometrică - care imită matricea extracelulară în care sunt obișnuite să trăiască și să crească celulele valvelor cardiace, și putem filma valve complete în câteva minute, spre deosebire de tehnologiile disponibile în prezent, a căror realizare poate dura săptămâni sau luni”, a declarat bioinginerul Michael Peters de la Universitatea Harvard, unul dintre primii autori ai studiului.

Valvă produsă cu o imprimantă 3D

Valvele cardiace pulmonare sunt alcătuite din trei foițe care se suprapun parțial și care se deschid și se închid la fiecare bătaie a inimii.

Acestea sunt responsabile de controlul fluxului sanguin unidirecțional prin inimă. La fiecare bătaie, se deschid complet pentru a permite sângelui să curgă înainte și apoi se închid complet pentru a împiedica sângele să curgă înapoi.

Pentru a realiza supapele, cercetătorii folosesc jeturi de aer pentru a direcționa polimerul lichid pe un cadru în formă de supapă, rezultând o plasă fără cusur, formată din fibre mici.

”Celulele operează la scară nanometrică, iar imprimarea 3D nu poate ajunge până la acest nivel, dar prin centrifugarea cu jet rotativ concentrat se pot introduce indicii spațiale la scară nanometrică, astfel încât atunci când celulele se târăsc în această schelă, ele se simt ca și cum ar fi într-o valvă cardiacă, nu într-o schelă sintetică. Este implicată o anumită șmecherie”, a precizat autorul principal și bioinginerul Kit Parker de la Universitatea Harvard.

Au fost testate pe oi

În cele din urmă, cercetătorii au testat funcționalitatea valvelor create de ei, la oi. Aceste animale reprezintă un bun model de comparație cu inima umană, animal din mai multe motive.

Forțele fizice din interiorul inimilor de oaie și de om sunt similare, iar inimile de oaie reprezintă, de asemenea, un mediu ”extrem” pentru valvele cardiace, datorită metabolismului accelerat, care prezintă un risc crescut de a dezvolta depozite de calciu, o complicație comună pentru beneficiarii de valve cardiace.

Chirurgii au implantat valvele la două oi și au monitorizat poziția și funcționarea acestora cu ajutorul ultrasunetelor timp de o oră.

Ambele valve au fost implantate cu succes și au fost imediat funcționale, însă valva unei oi s-a dislocat după câteva minute - cercetătorii cred că acest lucru s-a întâmplat pentru că era de o dimensiune incorectă pentru animal. La cea de-a doua oaie, valva a arătat o bună funcționalitate timp de o oră, iar analiza post-mortem a indicat că nu au existat complicații în ceea ce privește rupturile sau formarea de trombi și că celulele începuseră deja să se infiltreze și să adere la valvă.

În continuare, echipa intenționează să testeze performanța valvelor pe o durată mai lungă și pe mai multe oi.

”Vrem să vedem cât de bine funcționează supapele noastre pe o scară de săptămâni sau luni și cât de eficient și de rapid celulele și țesuturile oilor remodelează efectiv scheletul”, spune Peters, citat de Healtcare.