تُشكل أمراض الشريان التاجي وأمراض الشرايين الطرفية الأشكال الأكثر شيوعا لأمراض القلب والأوعية الدموية. وقد يلجأ الأطباء لإجراء جراحة تساعد في تحسين صحة المريض وتخفيف آلامه الناتجة عن هذه الأمراض.
يُعاد توجيه تدفق الدم حول الشريان المصاب أو المسدود من خلال أخذ وعاء دموي صغير (طعم) من شرايين أو أوردة الجسم مثل الوريد الصافن والشريان الثديي الداخلي والشريان الكعبري وزراعته في المكان المصاب ليتشكل مسار جديد لتدفق الدم. ويُعرف هذا النوع من الجراحة بالـ”مجازة”. ومن الممكن أن يؤدي أخذ الطعوم إلى اعتلال في الموقع الذي أُخذ منه.
أوعية دموية بديلة
ويمكن للأوعية الدموية المطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد التي تحاكي بشكل كبير خصائص الأوردة البشرية؛ أن تُحدث تحولا في علاج أمراض القلب والأوعية الدموية.
ويرى الخبراء أن الأنابيب القوية والمرنة والشبيهة بالجل التي أُنشئت باستخدام تقنية جديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد؛ يمكن أن تحسن نتائج مرضى جراحة مجازة القلب عن طريق استبدال الأوردة البشرية والاصطناعية التي تُستخدم حاليا في الجراحة لإعادة توجيه تدفق الدم.
ويمكن لتطوير الأوعية الاصطناعية أن يساعد على الحد من حدوث الندب والتعرض للألم ومخاطر العدوى المرتبطة بإزالة الأوردة البشرية في عمليات المجازة، كما يمكن لهذه المنتجات أن تساعد أيضا في تخفيف فشل الطعوم الاصطناعية الصغيرة التي يمكن أن يكون من الصعب دمجها في الجسم.
مراحل الدراسة
وفي دراسة بحثية من مرحلتين، استخدم فريق من الباحثين بقيادة كلية الهندسة بجامعة إدنبره مغزلا دوارا مدمجا في طابعة ثلاثية الأبعاد لطباعة طعوم أنبوبية مصنوعة من جل مائي.
ثم عززوا الطعم المطبوع في عملية تعرف بالغزل الكهربائي التي تَستخدم الجهد العالي لاستخراج ألياف نانوية رقيقة جدا، وتغليف الوعاء الدموي الاصطناعي بجزيئات بوليستر قابلة للتحلل البيولوجي. وأظهرت الاختبارات أن المنتجات الناتجة قوية مثل الأوعية الدموية الطبيعية.
ويمكن صنع الطعم ثلاثي الأبعاد بسُمك يتراوح بين 1 و40 ملم في القُطر لمجموعة من التطبيقات، وتعني مرونته أنه يمكن دمجه بسهولة في جسم الإنسان، حسبما يقول الفريق.
وستشمل المرحلة التالية من الدراسة -التي نُشرت في مجلة تقنيات المواد المتقدمة بالتعاون مع جامعة هيريوت وات في 25 يوليو/تموز الماضي- البحث عن استخدام الأوعية الدموية في الحيوانات بالتعاون مع معهد روسلين بجامعة إدنبره، ثم تليها تجارب على البشر.
يقول الباحث الرئيسي في الدراسة الدكتور فرز فضل من كلية الهندسة بجامعة إدنبره: “تفتح تقنيتنا الهجينة آفاقا جديدة ومثيرة لإنتاج البنى الأنبوبية في هندسة الأنسجة”.
أما الدكتور نوربرت راداكسي وهو من الكلية نفسها، فيوضح أن “نتائج أبحاثنا تتعامل مع تحد 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”.