Acest studiu ar putea avea implicații majore în tratarea bolilor cardiace.
Potrivit British Heart Foundation, bolile de inimă și ale sistemului circulator conduc la o mortalitate ridicată în Marea Britanie. Această medie este de 170.000 de decese în fiecare an, însemnând aproximativ un sfert din numărul celor decedați.
Într-un nou studiu, cercetătorii din cadrul Universității din Minnesota au imprimat 3D o pompă cardiacă pentru inima umană. Funcționarea pompei cardiace la scară centimetrică ar putea avea un impact major în lupta împotriva bolilor cardiace.
În studiile anterioare, oamenii de știință au încercat să imprime 3D celule musculare cardiace și cardiomiocitele, folosind celule stem umane pluripotente (celule cu potențial de a se dezvolta în orice tip de celule din corp). Aceștia doreau să programeze celulele stem pentru a crea unele musculare cardiace, iar apoi, utilizând imprimante 3D speciale, formau o structură tridimensională, numită matrice extracelulară. Deși este promițătoare, această metodă nu a produs niciodată celule suficient de dense pentru ca mușchiul inimii să funcționeze.
Pentru a rezolva această problemă, echipa de cercetători din cadrul universității au reușit să dezvolte un astfel de proces.
„Celulele stem au fost mai întâi extinse la densități mari de celule în structură, iar apoi le-am diferențiat către celulele musculare ale inimii”, a spus profesorul Brenda Ogle, cercetătorul principal și coordonatorul Departamentului de Inginerie Biomedicală din cadrul Universității din Minnesota, Facultatea de Știință și Inginerie.
Folosind această metodă, oamenii de știință au descoperit că pot atinge o densitate celulară suficient de mare, în mai puțin de o lună, pentru a permite celulelor să se comporte asemănător cu cele ce compun inima umană.
„Nu mi-a venit să cred atunci când am analizat recipientul din laborator și am observat că totul se contractă spontan, sincron și reușea să se miște fluid”, a declarat profesorul Ogle.
Modelul mușchiului cardiac are o lungime de aproximativ 1,5 centimetri și a fost proiectat special pentru a se încadra în cavitatea abdominală a unui șoarece, pentru studiile ulterioare. Este ca o cavitate închisă cu un orificiu de admisie și unul de evacuare pentru fluidul în mișcare, permițând cercetătorilor să măsoare modul în care o inimă pompează sângele în interiorul corpului.
„În prezent, avem un model pentru a observa ceea ce se întâmplă la nivel celular și molecular, în structura pompei. Putem simula diverse boli cardiace și daunele aduse de acestea și apoi să studiem efectele medicamentelor și ale altor tratamente”, a afirmat profesorul Ogle.
„Toate acestea par a fi un concept simplu, dar modul în care a fost obținut acest lucru este destul de complex. Vedem potențialul și credem că noua noastră descoperire ar putea avea un aport semnificativ asupra cercetărilor din domeniu.”