كيف يمكن التحكم عن بعد في أنسجة القلب وإصلاحها؟

طور باحثون من مستشفى ماساتشوستس العام بريجهام والمؤسسات المتعاونة، نهجا غير جراحي للتحكم في نشاط أنسجة القلب باستخدام الضوء لتحفيز حبر مبتكر مدمج في الأنسجة المطبوعة بيولوجيًا.

هدف الباحثين هو تطوير تقنية يمكن استخدامها لإصلاح القلب.

تُظهر النتائج التي توصلوا إليها في النماذج السريرية قبل السريرية، والتي نُشرت في مجلة Science Advances، الإمكانات التحويلية للطرق العلاجية غير الجراحية للتحكم في الأنسجة النشطة كهربائيًا.

التحكم عن بعد في أنسجة القلب المصنعة

قال المؤلف المشارك الدكتور واي شرايك تشانج، من قسم الهندسة الطبية في مستشفى بريجهام والنساء، وهو عضو مؤسس في نظام الرعاية الصحية في مستشفى ماساتشوستس العام بريجهام: "لقد أظهرنا لأول مرة أنه باستخدام هذا الحبر النشط ضوئيًا إلكترونيًا، يمكننا طباعة هياكل تسمح بالتحكم عن بعد في أنسجة القلب المصنعة".

وأضاف: "يمهد هذا النهج الطريق لتحفيز الضوء غير الجراحي، وتجديد الأنسجة، وقدرات تكامل المضيف في علاج القلب وما بعده".

إن الأنسجة المطبوعة بيولوجيًا ثلاثية الأبعاد والمكونة من الخلايا ومواد أخرى متوافقة مع الجسم تشكل أداة ناشئة قوية لإصلاح أنسجة القلب التالفة.

لكن معظم الأنسجة المطبوعة بيولوجيًا لا تستطيع توليد النشاط الكهربائي اللازم لوظيفة الخلايا، بل يتعين عليها بدلًا من ذلك الاعتماد على وضع الأسلاك والأقطاب الكهربائية للسيطرة على نشاط القلب، وهو ما قد يؤدي إلى إتلاف أنسجة الجسم.

وقد عالج تشانج وزملاؤه هذا القيد من خلال غرس الأنسجة المطبوعة بيولوجيًا بالحبر "النشط ضوئيًا إلكترونيًا" والذي يمكن تحفيزه عن بُعد بالضوء لتوليد نشاط كهربائي في هذه الأنسجة.

كما أظهر المؤلفون أن هذه الأنسجة الهندسية الديناميكية الجديدة يمكنها المزامنة مع معدل ضربات القلب وتسريعه عند تحفيزها بالضوء في النماذج السريرية.

وقال تشانج: "الآن بعد أن أثبتنا صحة مفهوم هذه التكنولوجيا، فإننا نحول جهودنا نحو فهم كيفية تعزيزها لتجديد الأنسجة على المدى الطويل ودمجها بسلاسة داخل بيولوجيا القلب".