9.9 C
بروكسل
السبت فبراير 4، 2023

نوبة قلبية على رقاقة: تكرار الجوانب الرئيسية للقاتل رقم 1 في أمريكا

إخلاء المسؤولية: المعلومات والآراء الواردة في المقالات هي تلك التي تنص عليها وهي مسؤوليتهم الخاصة. النشر في The European Times لا يعني الموافقة تلقائيًا على وجهة النظر ، ولكن الحق في التعبير عنها.

svg٪ 3E - نوبة قلبية على رقاقة: تكرار الجوانب الرئيسية لقاتل أمريكا الأول

طور الباحثون "نوبة قلبية على رقاقة" تكرر بعض السمات الرئيسية للنوبة القلبية في نظام بسيط نسبيًا وسهل الاستخدام. يمكن أن يكون يومًا ما بمثابة اختبار لتطوير عقاقير جديدة للقلب وحتى الطب الشخصي.


USC قام الباحثان ميجان ماكين وباحثة ما بعد الدكتوراة ميجان ريكسيوس هول بتصميم نموذج مجهري يمكنه تكرار الجوانب الرئيسية لاحتشاء عضلة القلب وقد يكون يومًا ما بمثابة اختبار لأدوية القلب الشخصية الجديدة.

طور باحثون في جامعة جنوب كاليفورنيا (USC) ألفريد إي مان قسم الطب الحيوي هندسة.


قالت ميغان ماكين ، الأستاذة المساعدة في الهندسة الطبية الحيوية وبيولوجيا الخلايا الجذعية والطب التجديدي ، والتي طورت الجهاز مع باحثة ما بعد الدكتوراه ميغان: "يكرر جهازنا بعض السمات الرئيسية للنوبة القلبية في نظام بسيط نسبيًا وسهل الاستخدام". ريكسيوس هول.

وهذا يتيح لنا أن نفهم بشكل أوضح كيف يتغير القلب بعد نوبة قلبية. من هناك ، يمكننا نحن والآخرون تطوير واختبار الأدوية التي ستكون أكثر فعالية للحد من تدهور أنسجة القلب التي يمكن أن تحدث بعد النوبة القلبية "، أضاف ماكين.

ماكين ، "مهندس أنسجة القلب" ، والذي تضمن عمله سابقًا المشاركة في تطوير قلب على شريحة ، وريكسيوس هول بالتفصيل النتائج التي توصلوا إليها في مقال نُشر مؤخرًا في المجلة علم السلف بعنوان "منطقة حدود احتشاء عضلة القلب على رقاقة توضح التنظيم المتميز لوظيفة الأنسجة القلبية من خلال تدرج أكسجين."


القاتل رقم 1 في أمريكا

مرض القلب التاجي هو القاتل الأول في أمريكا. في عام 1 ، استسلم 2018،360,900 أمريكيًا له ، مما جعل أمراض القلب مسؤولة عن 12.6 ٪ من جميع الوفيات في الولايات المتحدة ، وفقًا لجمعية القلب الأمريكية. يمكن لأمراض القلب التاجية الشديدة أن تسبب نوبة قلبية ، والتي تسبب الكثير من الألم والمعاناة. تحدث النوبات القلبية عندما تقلل الدهون والكوليسترول والمواد الأخرى الموجودة في الشرايين التاجية بشدة من تدفق الدم الغني بالأكسجين إلى جزء من القلب. بين عامي 2005 و 2014 ، كان معدل الإصابة بالنوبات القلبية 805,000 آلاف أمريكي سنويًا.

حتى إذا نجا المريض من نوبة قلبية ، فإنه بمرور الوقت يمكن أن يصبح مرهقًا ومرهقًا ومرضًا بشكل متزايد ؛ حتى أن البعض يموت بسبب قصور القلب. ذلك لأن خلايا القلب لا تتجدد مثل خلايا العضلات الأخرى. وبدلاً من ذلك ، تظهر الخلايا المناعية في موقع الإصابة ، وقد يكون بعضها ضارًا. بالإضافة إلى ذلك ، يتطور التندب الذي يضعف القلب وكمية الدم التي يمكن أن يضخها.

svg٪ 3E - نوبة قلبية على رقاقة: تكرار الجوانب الرئيسية لقاتل أمريكا الأول

نموذج مجهري طوره الباحثان في جامعة جنوب كاليفورنيا ميجان ماكين وميجان ريكسيوس والذي يمكنه تكرار الجوانب الرئيسية لاحتشاء عضلة القلب وقد يكون يومًا ما بمثابة اختبار لأدوية القلب الجديدة المخصصة. الائتمان: ميغان ريكسيوس

ومع ذلك ، لا يفهم العلماء هذه العملية تمامًا ، خاصةً كيف تتواصل خلايا القلب في الأجزاء السليمة والمصابة من القلب مع بعضها البعض وكيف ولماذا تتغير بعد نوبة قلبية.


يعتقد ماكين وريكسيوس هول أن نوبة قلبية على رقاقة يمكن أن تلقي بعض الضوء على تلك الألغاز.

قال ريكسيوس هول: "في الأساس ، نريد أن يكون لدينا نموذج يمكن أن يؤدي إلى فهم أفضل لإصابة النوبة القلبية".  

نوبة قلبية على رقاقة

النوبة القلبية التي تصيب رقاقة تنشأ فعليًا من الألف إلى الياء. يوجد في القاعدة جهاز ميكروفلويديك بمساحة 22 ملم × 22 ملم مربع أكبر بقليل من الربع - مصنوع من بوليمر يشبه المطاط يسمى PDMS - مع قناتين على الجانبين المتعاكسين تتدفق عبرهما الغازات. وفوق ذلك توجد طبقة رقيقة جدًا من نفس المادة المطاطية ، وهي قابلة للاختراق للأكسجين. قال ماكين إن طبقة صغيرة من البروتين يتم نقشها على الجزء العلوي من الرقاقة ، "بحيث تتراصف خلايا القلب وتشكل نفس البنية الموجودة في قلوبنا". أخيرًا ، تنمو خلايا قلب القوارض فوق البروتين.

لمحاكاة النوبة القلبية ، يتم إطلاق غاز يحتوي على أكسجين وغاز بدون أكسجين من خلال كل قناة من جهاز ميكروفلويديك ، "مما يعرض قلبنا على شريحة لتدرج الأكسجين ، على غرار ما يحدث بالفعل في النوبة القلبية" ، كما قال ماكين.

وأضاف ماكين أنه نظرًا لأن جهاز الموائع الدقيقة صغير وواضح ويسهل رؤيته بالمجهر ، فإنه يسمح أيضًا للباحثين بملاحظة التغييرات الوظيفية في الوقت الفعلي التي تحدث أحيانًا في القلب بعد النوبة ، بما في ذلك عدم انتظام ضربات القلب أو عدم انتظام ضربات القلب. ، والضعف الانقباضي ، أو انخفاض في قوة انقباض القلب. في المستقبل ، يمكن للباحثين جعل النموذج أكثر تعقيدًا عن طريق إضافة الخلايا المناعية أو الخلايا الليفية ، وهي الخلايا التي تولد الندبة بعد نوبة قلبية.

على النقيض من ذلك ، لا يمكن للباحثين مشاهدة التغييرات التي تطرأ على أنسجة القلب في الوقت الفعلي باستخدام نماذج حيوانية. بالإضافة إلى ذلك ، تعرض نماذج زراعة الخلايا التقليدية بشكل موحد خلايا القلب لمستويات عالية أو متوسطة أو منخفضة من الأكسجين ، ولكن ليس التدرج. وقال ريكسيوس هول إن هذا يعني أنه لا يمكنهم تقليد ما يحدث بالفعل لخلايا القلب التالفة في ما يسمى بالمنطقة الحدودية بعد نوبة قلبية.

وأضاف ماكين: إنه لأمر مثير للغاية ومكافئ أن نتصور أن لجهازنا تأثير إيجابي على حياة المرضى في المستقبل القريب ، خاصة بالنسبة للنوبات القلبية السائدة للغاية ".

المرجع: "منطقة حدود احتشاء عضلة القلب على رقاقة توضح تنظيمًا متميزًا لوظيفة أنسجة القلب من خلال تدرج أكسجين" 7 ديسمبر 2022 ، علم السلف.
DOI: 10.1126 / sciadv.abn7097



المؤلفون المشاركون الآخرون في هذه الورقة هم ناتالي خليل ، حاصلة على درجة الدكتوراه في USC Viterbi. طالب في الهندسة الطبية الحيوية. شون اسكوبيت وسارة باركر من معهد سميدت للقلب في مركز سيدارز سيناء الطبي ؛ و Xin Li و Jiayi Hu و Hongyan Yuan من قسم الميكانيكا وهندسة الفضاء في الجامعة الجنوبية للعلوم والتكنولوجيا في الصين.

دعم المعهد الوطني للقلب والرئة والدم وجمعية القلب الأمريكية (AHA) هذا البحث.


- الإعلانات -

المزيد من المؤلف

- الإعلانات -
- الإعلانات -
- الإعلانات -
- الإعلانات - بقعة_صورة

يجب أن يقرأ

أحدث المقالات