Yapay organ nakli, kan damarlarının ağlarını yapma zorluğu ile geri tutuldu – bilim adamları şimdi üstesinden gelmek için adımlar atıyorlar
Hesaplamalı bir model tarafından tasarlanan bir kan damarı ağı
Herhangi bir 3D baskılı organ için bir kan damarı ağı hızla tasarlayabilecek bir hesaplama modeli, bir donöre ihtiyaç duymadan yapay karaciğerlere, böbreklere veya kalplere nakledilmeye bir adım daha yaklaşabilir.
Organ yetmezliği olan kişiler genellikle organ nakli gerektirir, ancak küresel nakil talebinin sadece yüzde 10’u karşılanmaktadır. Bu ihtiyacı karşılamak için, bilim adamları laboratuvarda 3D baskı organlarına yönelik yollar geliştiriyorlar. Ancak bunlar, kan damarı ağlarının hayatta kalmasını gerektirir ve bu süreçleri tasarlamak için mevcut deneysel yöntemler günler hatta haftalardır.
Bunu ele almak için, Kaliforniya’daki Stanford Üniversitesi’ndeki Alison Marsden ve meslektaşları, kan damarlarının vücuttaki daha küçük olanlara nasıl girdiği matematiksel bir yasaya dayalı herhangi bir organ için bu ağları tasarlayabilecek bir hesaplama modeli kurdular.
Modelin, sadece birkaç dakika içinde yaptığı böbrek hücrelerinden 3D baskılı olan 1 centimetre genişliğinde halka şeklindeki bir yapı için 25 damardan oluşan bir ağ tasarlamasını sağlayarak test ettiler.
Ekip daha sonra gemi ağını, jelatini eriten ve kan damarlarını taklit eden içi boş, 1 milimetre genişliğinde kanallardan oluşan bir ağ bırakan 37 ° C’ye (98.6 ° F) ısıtmadan önce soğuk jelatin parçacıkları kullanarak halkaya bastı. Araştırmacılar daha sonra normal kan akışını simüle etmek için kanallardan oksijen ve besin içeren bir sıvı pompaladılar.
Bir hafta sonra, halkada, takımın kan benzeri sıvıda da yıkandığı aynı böbrek hücrelerinin aynı halkasına kıyasla yaklaşık 400 kat daha fazla canlı hücre vardı.
Marsden, “Gemilere yakın olan hücreleri canlı tutabiliriz” diyor. Daha uzakta olanlar öldü, çünkü bu bölgelere besin sağlamak için gereken daha küçük, daha yüksek dallı gemileri yazdırmak henüz mümkün değil. Ekip bunu ele almanın yollarını araştırıyor.
Fransa’daki Paris-Saclay Üniversitesi Hugues Talbot, “Kesinlikle mümkün olanın sınırını zorluyorlar” diyor. Yaklaşım bir gün bilim adamlarının gün veya haftalar yerine saatler içinde tam boyutlu bir organ için gemi ağını tasarlamalarına izin verebilir. “Bu şekilde tasarlanmış gemi (ağlar) gelecekte laboratuvarda yetiştirilebilecek organları değiştirmek veya en azından tamamlamak için kullanılabilir.”
İlk olarak, araştırmacıların bu kan damarı ağlarını büyük organlara basmanın yollarını geliştirmeleri gerekiyor. Her şey yolunda giderse, Marsden yaklaşık beş yıl içinde 3D baskılı organları domuzlarda test etmeyi umduklarını söylüyor.
