Oamenii de stiinta din intreaga lume au lucrat de-a lungul anilor la bioingineria vaselor de sange care ne-ar putea ajuta sa studiem bolile, sa inlocuim arterele infundate in cazul pacientilor care sufera de boli cardiovasculare sau sa tratam insuficienta renala. De curand, insa, cercetatorii din Elvetia si China si-au unit fortele pentru a dezvolta un dispozitiv medical implantabil, ce imita functia primara a vaselor de sange, dar care depaseste capacitatile omoloagelor sale naturale.
Pentru studiu, cercetatorii s-au folosit de iepuri pentru a demonstra modul in care aceste vase de sange electronice ar putea fi utilizate pentru a facilita circulatia sanguina, pentru a contribui la administrarea de medicamente, la terapia genica si la vindecarea ranilor.
Vasele de sange electronice sunt compuse dintr-o membrana conductoare metal-polimer infasurata intr-o tija cilindrica. Dispozitivele sunt, de asemenea, flexibile, biodegradabile si pot fi coordonate cu ajutorul altor dispozitive electronice pentru a indeplini sarcini, inclusiv administrarea de medicamente, prin circuitele sale integrate.
In cadrul experimentelor de laborator, oamenii de stiinta au aratat cum vasul de sange ar putea construi tesut nou prin stimularea electrica a device-ului in cadrul unui model de vindecare a ranilor care sa stimuleze proliferarea si migratia celulelor endoteliale, ce acopera suprafata interioara a vaselor de sange naturale.
In cadrul unui alt experiment, echipa a conectat vasul de sange electronic la un dispozitiv care produce un camp electric pentru a crea celule mai permeabile. Acest lucru permite echipei sa trimita ADN proteic verde in trei tipuri diferite de celule ale vaselor de sange.
Prin studii in vivo, cercetatorii au folosit vasul de sange electronic pentru a inlocui o artera esentiala la iepuri, care furnizeaza sange catre fata, gat si creier. Dispozitivul a fost monitorizat o perioada de trei luni, echipa raportand un flux sanguin constant si suficient. Dupa ce implanturile iepurilor au fost indepartate, a fost efectuata o analiza care nu a evidentiat niciun semn de inflamatie.
Echipa intentioneaza sa porneasca de la aceste rezultate preliminare si sa efectueze mai multe studii pe iepuri, pentru a verifica siguranta dispozitivului pe termen lung. De asemenea, cercetatorii studiaza miniaturizarea celorlalte dispozitive electronice asociate cu vasul de sange electronic, pentru a fi utilizate la om.
“In viitor, optimizarile se refera la integrarea acestuia cu dispozitive minimizate, cum ar fi baterii si sisteme de control incorporate, de dimensiuni minime, pentru a face toate piesele functionale complet implantabile si chiar complet biodegradabile in corp” a spus autorul principal al studiului, Xingyu Jiang. Rezultatele cercetarii au fost publicate in octombrie 2020 in revista Matter.
Sursa imagine: Xingyu Jiang et al
Comentarii recente