ابداع فناوری که مانع از جراحی‌های خطرناک کودکان می‌شود
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از IE، کودکانی که با نقایص حفره‌های تحتانی قلب (بطن) به دنیا می‌آیند، اغلب در اوایل زندگی به چندین جراحی تهاجمی نیاز دارند. روش اولیه معمولا شامل کاشت یک لوله پلاستیکی یا شانت برای افزایش جریان خون است.
با این حال، همانطور که کودک رشد می‌کند، شانت نیز باید جایگزین شود تا با بدن در حال رشد او مطابقت داشته باشد. اکنون، محققان شانتی ساخته اند که می‌تواند با تحریک نور بزرگتر شود. در صورت توسعه کامل، این دستگاه به طور بالقوه می‌تواند تعداد جراحی‌های باز قفسه سینه این کودکان را کاهش دهد.
«کریستوفر رودل» «Christopher Rodell»، استادیار مهندسی زیست پزشکی در دانشگاه درکسل در آمریکا می‌گوید: «بعد از اینکه جراح نخستین بار لوله را در قلب کودک تعبیه کرد، این کودکان اغلب مجبورند تحت دو، سه یا حتی چهار عمل جراحی دیگر فقط برای کاشت یک لوله کمی بزرگتر قرار بگیرند.»
وی افزود: «هدف ما این است که داخل لوله را با وارد کردن یک کاتتر ساطع کننده نور به داخل شانت، گسترش دهیم و به طور کامل نیاز به جراحی‌های اضافی را از بین ببریم.»
این نقایص مادرزادی قلب بر روی حفره‌های تحتانی قلب موسوم به بطن تاثیر می‌گذارد و منجر به محدود شدن جریان خون به ریه‌ها و بقیه بدن می‌شود. بدون مداخله جراحی، نوزادان با این شرایط نمی‌توانند زنده بمانند. بسیاری از این نوزادان کوچک به دنیا می‌آیند، اما پس از اولین کاشت شانت می‌توانند رشد سریعی را تجربه کنند.
جراحان اغلب مجبورند برای انطباق با این رشد، یک جراحی باز قفسه سینه دیگر انجام دهند تا شانت بزرگ تری را در قلب کودک جایگزین کنند. هر جراحی خطرات قابل توجهی دارد. در یک مطالعه شامل ۳۶۰ بیمار که تحت بازسازی اولیه قلب قرار گرفتند، ۴۱ مورد نیاز به جراحی‌های اضافی برای شانت بزرگتر داشتند که از این تعداد هفت بیمار جان خود را از دست دادند.
پژوهشگران درکسل مواد شنت را دوباره طراحی کردند تا مطمئن شوند برای استفاده بالینی با نیاز‌های تمامی کودکان ایمن و سازگار هستند.
آنها موفق شدند پلیمر‌های جدید برای یک هیدروژل بسازند که می‌تواند اتصالات عرضی اضافی ایجاد کرده و قطر داخلی شانت را در هنگام تحریک گسترش دهد. برای کنترل این انبساط، رودل نور آبی را به عنوان روش فعال سازی انتخاب کرد، زیرا انرژی کافی برای شروع واکنش را دارد و در عین حال برای بافت‌های زنده بی خطر است.
این گروه برای دستگاه جدید خود، از یک کاتتر فیبر نوری - یک لوله بلند و باریک با نوک تابش نور- استفاده می‌کنند. در این شیوه برای فعال کردن هیدروژل حساس به نور در داخل شانت، جراح کاتتر را در رگ نزدیک زیر بغل قرار داده و آن را در محل مورد نظر در قلب هدایت می‌کند و درنتیجه نیاز به جراحی باز قفسه سینه از بین می‌رود.
در آزمایش‌ها مشخص شد شانت را می‌توان به تدریج گسترش داد و با تنظیم مدت زمان قرار گرفتن در معرض نور میزان انبساط را کنترل کرد. این یافته‌ها نشان می‌دهد پس از کاشت شانت، می‌توان آن را متناسب با نیاز‌های هر کودک تنظیم کرد.
این پژوهشگران موفق شدند شانت را تا ۴۰ درصد گشاد کند و قطر آن را از ۳.۵ میلیمتر به ۵ میلیمتر افزایش دهند که با اندازه بزرگ‌ترین شانت‌های مورد استفاده در کودکان قابل مقایسه است.
آنها همچنین، نحوه واکنش سلول‌ها و عروق خونی به شانت اصلاح شده را ارزیابی کردند و هیچ نشانه‌ای از تشکیل لخته، التهاب یا سایر خطرات بالقوه سلامت مرتبط با دستگاه کاشته شده، نیافتند.
این دانشمندان اکنون قصد دارند در گام بعدی نمونه‌های اولیه شانت را با اندازه متعارف در یک تنظیم شبیه سازی شده آزمایش کنند که سیستم گردش خون انسان را تکرار می‌کند. در صورت موفقیت آمیز بودن این آزمایش ها، محققان آزمایش‌های مدل‌های حیوانی را در نظر دارند.
به گفته رودل، این فناوری می‌تواند کاربرد‌های گسترده تری فراتر از درمان نقایص قلب تک بطنی داشته باشد. مثلا، دستگاه‌های مشابه می‌توانند به طور بالقوه برای جایگزینی رگ‌های خونی در کودکانی که در تصادفات رانندگی آسیب دیده اند، استفاده شوند.
رودل می‌گوید: «در این روش ها، شما با همین مشکل مواجه می‌شوید: کودکان فقط بزرگسالان کوچک نیستند. آنها به رشد خود ادامه می‌دهندو این چیزی است که ما باید در زیست مواد به حساب آوریم یعنی نحوه رفتار پیوند در طول زمان.»
نتایج این تحقیقات در نشست پاییز انجمن شیمی آمریکا ارائه خواهد شد.
انتهای پیام/