الأوعية الدموية المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد: ثورة جديدة في علاج أمراض القلب والأوعية الدموية

تُعتبر أمراض الشريان التاجي وأمراض الشرايين الطرفية من أكثر أشكال أمراض القلب والأوعية الدموية شيوعًا. وفي بعض الحالات، يلجأ الأطباء إلى إجراء جراحة لتحسين صحة المرضى وتخفيف آلامهم الناتجة عن هذه الأمراض.

تتضمن هذه الجراحة إعادة توجيه تدفق الدم حول الشريان المصاب أو المسدود، وذلك عن طريق استخدام وعاء دموي صغير (طعم) مأخوذ من شرايين أو أوردة الجسم مثل الوريد الصافن، الشريان الثديي الداخلي، أو الشريان الكعبري، وزراعته في المكان المصاب لتكوين مسار جديد لتدفق الدم. تُعرف هذه الجراحة بـ”المجازة”. وقد يؤدي أخذ الطعوم إلى اعتلال في الموقع الذي أُخذ منه.

أوعية دموية بديلة

الأوعية الدموية المطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، التي تحاكي بشكل كبير خصائص الأوردة البشرية، تُعد بديلاً مبتكراً يمكن أن يُحدث تحولاً في علاج أمراض القلب والأوعية الدموية. يعتقد الخبراء أن الأنابيب القوية والمرنة التي تُنشأ باستخدام هذه التقنية يمكن أن تحسن نتائج عمليات جراحة المجازة القلبية عن طريق استبدال الأوردة البشرية والاصطناعية المستخدمة حاليًا.

تطوير هذه الأوعية الاصطناعية يمكن أن يقلل من حدوث الندب والألم ومخاطر العدوى المرتبطة بإزالة الأوردة البشرية. كما يمكن لهذه المنتجات أن تقلل من فشل الطعوم الاصطناعية الصغيرة التي يصعب دمجها في الجسم.

مراحل الدراسة

في دراسة بحثية من مرحلتين، استخدم فريق من الباحثين بقيادة كلية الهندسة بجامعة إدنبره مغزلاً دواراً مدمجاً في طابعة ثلاثية الأبعاد لطباعة طعوم أنبوبية مصنوعة من جل مائي. ثم عززوا الطعم المطبوع في عملية تعرف بالغزل الكهربائي، التي تستخدم الجهد العالي لاستخراج ألياف نانوية رقيقة جدا، وتغليف الوعاء الدموي الاصطناعي بجزيئات بوليستر قابلة للتحلل البيولوجي. أظهرت الاختبارات أن المنتجات الناتجة قوية مثل الأوعية الدموية الطبيعية.

يمكن صنع الطعم ثلاثي الأبعاد بسُمك يتراوح بين 1 و40 ملم في القطر لمجموعة من التطبيقات، وتعني مرونته أنه يمكن دمجه بسهولة في جسم الإنسان، حسبما يقول الفريق. المرحلة التالية من الدراسة، التي نُشرت في مجلة تقنيات المواد المتقدمة بالتعاون مع جامعة هيريوت وات في 25 يوليو/تموز الماضي، ستشمل البحث عن استخدام الأوعية الدموية في الحيوانات بالتعاون مع معهد روسلين بجامعة إدنبره، تليها تجارب على البشر.

آفاق جديدة

يقول الدكتور فرز فضل، الباحث الرئيسي في الدراسة من كلية الهندسة بجامعة إدنبره: “تفتح تقنيتنا الهجينة آفاقًا جديدة ومثيرة لإنتاج البنى الأنبوبية في هندسة الأنسجة”.

وأضاف الدكتور نوربرت راداكسي من الكلية نفسها: “نتائج أبحاثنا تتعامل مع تحدٍ طويل الأمد في مجال هندسة الأنسجة الوعائية لإنتاج ممر يتمتع بخصائص ميكانيكية حيوية مشابهة لتلك الخاصة بأوردة الإنسان. ومع الدعم والتعاون المستمرين، يمكن أن تصبح رؤية تحسين خيارات العلاج للمرضى المصابين بأمراض القلب والأوعية الدموية حقيقة واقعة”.