تحولی نوین در درمان بیماری‌ های قلبی با چاپ سه‌ بعدی

بیماری‌های قلبی یکی از اصلی‌ترین دلایل مرگ‌ومیر در سراسر جهان محسوب می‌شوند و درمان آن‌ها همواره یکی از چالش‌های پزشکی بوده است. در این میان، پیشرفت‌های فناورانه در حوزه پزشکی می‌توانند راه‌حل‌های جدیدی برای بیماران ارائه دهند. یکی از این پیشرفت‌ها، توسعه یک دریچه قلبی نوین با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی است که می‌تواند جایگزین مناسبی برای روش‌های درمانی فعلی باشد. این دریچه که با مواد زیست‌تخریب‌پذیر ساخته شده، قابلیت تطبیق با آناتومی هر بیمار را دارد و می‌تواند نیاز به جراحی‌های مکرر را کاهش دهد.

مشکلات دریچه‌ های قلبی فعلی و نیاز به راه‌حل‌ های نوین

دریچه‌های قلبی در عملکرد صحیح قلب نقش حیاتی دارند و هرگونه نقص در آن‌ها می‌تواند باعث مشکلات جدی در پمپاژ خون شود. روش‌های درمانی فعلی، از جمله تعویض دریچه‌های آسیب‌دیده با دریچه‌های مصنوعی یا بیولوژیکی، محدودیت‌هایی دارند که استفاده از آن‌ها را برای برخی بیماران دشوار می‌کند.

• طول عمر محدود دریچه‌های فعلی: دریچه‌های جایگزین معمولاً از بافت حیوانی ساخته می‌شوند و میانگین عمر آن‌ها حدود ۱۰ تا ۱۵ سال است. این موضوع به این معناست که بسیاری از بیماران، به‌ویژه کودکان، در طول زندگی خود مجبور به انجام چندین جراحی تعویض دریچه خواهند شد.
• چالش‌های جراحی‌های مکرر: هر جراحی قلب باز، خطرات و عوارضی مانند عفونت، لخته شدن خون و آسیب به بافت‌های مجاور را به همراه دارد.
• عدم سازگاری کامل با بیماران در حال رشد: کودکان مبتلا به نقص‌های مادرزادی قلبی، به دلیل رشد مداوم بدن، نیاز به دریچه‌هایی دارند که بتوانند با تغییرات آناتومیکی آن‌ها تطبیق پیدا کنند.

دریچه قلبی جدید با فناوری چاپ سه‌ بعدی؛ راه‌ حلی برای آینده

محققان دانشگاه جورجیا تک، به رهبری پروفسور لاکشمی پراساد داسی و پروفسور اسکات هالیستر، یک دریچه قلبی نوین توسعه داده‌اند که با استفاده از مواد زیست‌سازگار و زیست‌تخریب‌پذیر ساخته شده است. این فناوری می‌تواند تغییرات اساسی در درمان بیماری‌های قلبی ایجاد کند.

• استفاده از چاپ سه‌بعدی: با این فناوری، امکان طراحی و ساخت دریچه‌ای وجود دارد که به‌صورت سفارشی برای هر بیمار ساخته شود.
• جذب تدریجی دریچه توسط بدن: پس از کاشت دریچه، این ماده به‌مرور جذب بدن شده و بافت طبیعی جایگزین آن می‌شود.
• کاهش نیاز به جراحی‌های مکرر: این ویژگی، به‌ویژه برای کودکان که در طول رشد نیاز به چندین عمل جراحی دارند، بسیار ارزشمند است.

پروفسور داسی درباره این فناوری می‌گوید:
“این دریچه کاملاً متفاوت از دریچه‌های سنتی است و ما معتقدیم که آغازگر عصر جدیدی در درمان بیماری‌های قلبی خواهد بود.”

مزایای دریچه قلبی جدید

این دریچه که از پلی (گلیسرول دودکاندیوات) ساخته شده، ویژگی‌های منحصر‌به‌فردی دارد که آن را از دریچه‌های فعلی متمایز می‌کند.

• انعطاف‌پذیری بالا: این دریچه می‌تواند تا شده و از طریق کاتتریزاسیون بدون نیاز به جراحی قلب باز در بدن قرار گیرد.
• بازگشت به شکل اولیه در دمای بدن: پس از ورود به بدن، به شکل اولیه خود بازمی‌گردد و عملکرد طبیعی خود را آغاز می‌کند.
• تحریک رشد بافت طبیعی: این دریچه سیگنال‌هایی ارسال می‌کند که باعث تحریک رشد بافت قلبی طبیعی در محل دریچه می‌شود.
• کاهش عوارض جانبی: از آنجایی که این دریچه به‌تدریج جایگزین بافت طبیعی می‌شود، خطرات مرتبط با رد پیوند یا ایجاد لخته خون کاهش می‌یابد.

پروفسور هالیستر توضیح می‌دهد:
“این تکنولوژی می‌تواند راه‌حلی ایده‌آل برای بیماران اطفال باشد که تغییرات مداوم در اندازه قلب را تجربه می‌کنند و نیاز به جراحی‌های مکرر دارند.”

آزمایش‌ ها و بررسی‌ های علمی روی دریچه جدید

برای اطمینان از دوام و کارایی این دریچه، محققان آن را تحت آزمایش‌های گسترده‌ای قرار داده‌اند.

• استفاده از شبیه‌ساز قلب: این دستگاه، جریان خون و شرایط فشار داخل قلب را شبیه‌سازی می‌کند تا عملکرد دریچه در شرایط واقعی ارزیابی شود.
• آزمایش‌های استقامتی: دریچه در شرایط شبیه‌سازی‌شده میلیون‌ها بار باز و بسته شده است تا طول عمر آن مشخص شود.
• ارزیابی اثرات در بدن انسان: در مرحله بعد، آزمایش‌های بالینی روی بیماران انجام خواهد شد تا میزان موفقیت این فناوری در شرایط واقعی بررسی شود.

سانچیتا بات، یکی از محققان این پروژه، می‌گوید:
“هدف ما از ابتدا این بود که دریچه‌ای طراحی کنیم که برخلاف مدل‌های موجود، به‌طور اختصاصی برای هر بیمار ساخته شود و طول عمر بالاتری داشته باشد.”

چشم‌ انداز آینده و تأثیرات این فناوری در پزشکی

با پیشرفت‌های اخیر در حوزه چاپ سه‌بعدی و مهندسی بافت، این امید وجود دارد که دریچه‌های قلبی جدید بتوانند نیاز به جراحی‌های مکرر را کاهش داده و کیفیت زندگی بیماران را بهبود بخشند. در صورتی که آزمایش‌های بالینی موفقیت‌آمیز باشد، این فناوری می‌تواند به یک روش درمانی استاندارد برای بیماران مبتلا به نقص‌های قلبی مادرزادی و بیماری‌های دریچه‌ای تبدیل شود.

نتایج مورد انتظار از این نوآوری:

• کاهش چشمگیر هزینه‌های درمانی به دلیل کاهش نیاز به جراحی‌های مکرر.
• افزایش کیفیت زندگی بیماران، به‌ویژه کودکان و افراد مسن.
• پیشرفت در روش‌های درمانی بیماری‌های قلبی با استفاده از فناوری‌های مدرن.

نتیجه‌ گیری

دریچه قلبی جدید که با فناوری چاپ سه‌بعدی و مواد زیست‌تخریب‌پذیر ساخته شده، می‌تواند تحولی بزرگ در درمان بیماری‌های قلبی ایجاد کند. این فناوری نه‌تنها نیاز به جراحی‌های مکرر را کاهش می‌دهد، بلکه به رشد طبیعی بافت قلبی کمک کرده و عوارض ناشی از پیوندهای سنتی را به حداقل می‌رساند.

اگر این فناوری بتواند مراحل نهایی آزمایش‌های بالینی را با موفقیت پشت سر بگذارد، می‌توان انتظار داشت که در آینده‌ای نه‌چندان دور، شاهد کاهش چشمگیر مرگ‌ومیر ناشی از بیماری‌های قلبی باشیم.