در این مطالعه جدید ، محققان دانشگاه مینه سوتا روند کار را نادیده گرفتند و این کار انجام شد.
Brenda Ogle ، محقق اصلی تحقیق و رئیس گروه مهندسی زیست پزشکی در کالج علوم و مهندسی دانشگاه مینه سوتا ، گفت: "در ابتدا ، ما کاردیومیوسیت های چاپ سه بعدی را امتحان کردیم و ما نیز شکست خوردیم." "بنابراین با تخصص تیم ما در تحقیقات سلول های بنیادی و چاپ سه بعدی ، تصمیم گرفتیم رویکرد جدیدی را امتحان کنیم. ما جوهر تخصصی ساخته شده از پروتئین های ماتریکس خارج سلولی را بهینه کردیم ، جوهر را با سلول های بنیادی انسانی ترکیب کردیم و از سلول های جوهر به علاوه برای چاپ سه بعدی ساختار متشکل استفاده کردیم. ابتدا سلولهای بنیادی در ساختار به تراکم بالای سلول گسترش یافته و سپس آنها را به سلولهای عضله قلب متمایز می کنیم. "
آنچه تیم پی برد این بود که برای اولین بار می توانند در کمتر از یک ماه به هدف تراکم بالای سلول برسند تا سلول ها را مانند یک قلب انسان به ضرب و شتم برساند.
وی گفت: "بعد از سالها تحقیق ، ما حاضر شدیم تسلیم شویم و سپس دو مورد از دکترای مهندسی زیست پزشکی من. دانشجویان ، مولی کوپر و وی هان لین پیشنهاد کردند که ابتدا سلولهای بنیادی را چاپ کنیم. "گفت: اوگل ، که به عنوان مدیر موسسه بنیادی سلول های مینسوتا نیز فعالیت می کند. ما تصمیم گرفتیم که آخرین تلاش را انجام دهیم. من نمی توانم این را باور کنم وقتی در آزمایشگاه به ظرف رسیدیم و دیدیم که همه چیز به طور خودبخود و هماهنگ منقبض شده و قادر به جابجایی مایعات است. "
اوگل گفت که این همچنین یک پیشرفت مهم در تحقیقات قلب است زیرا این مطالعه جدید نشان می دهد که چگونه آنها می توانند سلولهای عضله قلب را به روشی چاپ کنند که سلولها بتوانند با هم سازماندهی و کار کنند. از آنجا که سلولها در کنار یکدیگر متفاوت بودند ، بیشتر به نحوه رشد سلولهای بنیادی در بدن و سپس در مورد سلولهای ماهیچه ای قلب شباهت دارد.
اوگل در مقایسه با سایر تحقیقات پرمخاطب در گذشته گفت: این کشف ساختاری را ایجاد می کند که مانند یک کیسه بسته با یک جریان سیال و خروجی مایعات است و در آنجا می توانند چگونگی حرکت قلب را در بدن انجام دهند. این امر آن را به ابزاری ارزشمند برای بررسی عملکرد قلب تبدیل می کند.
اوگل گفت: "ما اکنون الگویی را برای ردیابی و ردیابی آنچه که در سلول و سطح مولکولی در ساختار پمپ رخ می دهد ، آغاز می کند. "ما می توانیم بیماری و آسیب را به مدل وارد کنیم و سپس اثرات داروها و سایر روشهای درمانی را بررسی کنیم."
مدل عضله قلب حدود 1.5 سانتیمتر طول دارد و به طور خاص طراحی شده است تا در حفره شکمی ماوس برای مطالعه بیشتر قرار گیرد.
وی گفت: "همه اینها یک مفهوم ساده به نظر می رسد ، اما نحوه دستیابی به این هدف کاملاً پیچیده است. ما این پتانسیل را می بینیم و فکر می کنیم که کشف جدید ما می تواند تأثیر تحول آمیز در تحقیقات قلب داشته باشد.
علاوه بر اوگل ، کوپر و لین ، سایر محققان دانشگاه مینسوتا نیز شامل دانشکده علوم و مهندسی دانشگاه مینسوتا استاد آلنا جی Tolkacheva (مهندسی زیست پزشکی) و استاد مایکل مک آلپین (مهندسی مکانیک) هستند. دانشیار دانشکده پزشکی دانشگاه مینه سوتا ، پروفسور دی وین تاونزند (زیست شناسی و فیزیولوژی یکپارچه)؛ کارشناسی ارشد فعلی و سابق دانشگاه مینسوتا ، دکتری دانش آموزان و کارشناسی ارشد وستانت راویکومار (مهندسی برق) ، کایان کیو (دکتری ، مهندسی مکانیک) ، و Didarul B. Bhuiyan (دکتری) ، مگان لنز (M.S.) و Ryan R. Mahutga (مهندسی زیست پزشکی)؛ و دانشجوی کارشناسی جفری آوی (مهندسی زیست پزشکی). این تیم همچنین شامل دانشگاه آلاباما استاد مهندسی زیست پزشکی و رئیس جیانی ژانگ و مهندسی زیست پزشکی دانشگاه آلاباما دکتری. دانشجوی لو وانگ و همکار تحقیقاتی لینگ گائو (دکتری).
این تحقیق در مرحله اول توسط مؤسسه ملی بهداشت (موسسه ملی ریه و خون و خون ، انستیتوی ملی تصویربرداری زیست پزشکی و مهندسی زیست محیطی و مؤسسه ملی علوم پزشکی عمومی) با بودجه اضافی از بنیاد ملی علوم تحقیقات پروژه فارغ التحصیل و دانشگاه انجام شد.
