تولید جریان شبیه ضربان قلب با تراشه نوین پژوهشگران تربیت مدرس
پژوهشگران گروه تبدیل انرژی دانشگاه تربیت مدرس با طراحی، شبیه‌سازی و ساخت یک تراشه ریزسیالی، موفق شدند جریانی ضربانی مشابه عملکرد قلب ایجاد کنند.
به گزارش خبرگزاری مهر، پژوهشگران گروه تبدیل انرژی دانشگاه تربیت مدرس با طراحی، شبیه‌سازی و ساخت یک تراشه ریزسیالی، موفق شدند جریانی ضربانی مشابه عملکرد قلب ایجاد کنند.
نتایج این تحقیق نشان می‌دهد این تراشه می‌تواند به‌عنوان ابزاری قدرتمند در توسعه روش‌های درمانی نوین به‌کار گرفته شود.
بیماری‌های قلبی‌عروقی از مهم‌ترین عوامل مرگ‌ومیر در جهان محسوب می‌شوند و در بسیاری از موارد، روش‌های درمانی موجود نمی‌توانند پاسخگوی نیاز بیماران باشند.
پیشرفت‌های اخیر در فناوری‌های میکرو و نانو، امکان توسعه 'اندام بر روی تراشه' را فراهم کرده است که به‌ویژه در زمینه مدل‌سازی قلب بر روی تراشه، مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است.
رضا آزادیان فارسانی که این پژوهش در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد وی انجام شده است با بیان این مطلب گفت: این فناوری، با شبیه‌سازی دقیق شرایط زیستی بدن در مقیاس کوچک، ابزار قدرتمندی برای مطالعه رفتار سلول‌ها، مدل‌سازی بیماری‌ها، غربالگری دارویی و مهندسی بافت ارائه می‌دهد.
در این پژوهش، طراحی، شبیه‌سازی و ساخت یک تراشه ریزسیالی با قابلیت تولید جریان ضربانی مشابه قلب انجام شد.
وی در خصوص هدف این طرح تحقیقاتی اظهار داشت: هدف اصلی این پژوهش، بازسازی نیروهای همودینامیکی و ایجاد جریان ضربانی با شرایط فیزیولوژیکی مشابه بطن چپ قلب انسان برای مطالعه تکوین سلول‌های قلبی بود.
آزادیان تشریح کرد: تراشه طراحی‌شده شامل مسیرهای جریان سیال و هوا، محفظه کشت سلول و یک سیستم کنترل دقیق است که امکان تولید تغییرشکل‌های دوره‌ای با نرخ ۷۵ بار در دقیقه را فراهم می‌کند.
برای ارزیابی عملکرد تراشه و تحلیل نیروهای مکانیکی وارد بر سلول‌ها، از ترکیب روش‌های تجربی و شبیه‌سازی استفاده شد.
فشار استاتیکی تولیدشده در تراشه با استفاده از سنسور فشار دقیق اندازه‌گیری شد و کرنش و تنش‌های وارد بر غشاء با استفاده از شبیه‌سازی عددی در نرم‌افزار کامسول تحلیل شدند.
همچنین تغییرشکل غشاء با استفاده از دورش استفاده از روابط گاز ایده‌آل و اندازه‌گیری فشار مدل‌سازی و بررسی گردید..
این تحلیل‌ها به بهبود طراحی و عملکرد تراشه کمک کردند و شرایط طبیعی قلب را به‌طور دقیق بازسازی نمودند.
وی در پایان گفت: تراشه طراحی‌شده با قابلیت بازسازی شرایط همودینامیک قلب، ابزاری قدرتمند برای مطالعه رفتار سلول‌های قلبی، مهندسی بافت قلب و توسعه روش‌های درمانی نوین ارائه می‌دهد و می‌تواند گامی مؤثر در پژوهش‌های مرتبط با بیماری‌های قلبی‌عروقی باشد.
گفتنی است این پژوهش با راهنمایی محمد ضابطیان طرقی عضو هیأت علمی دانشکده مهندسی مکانیک و نفیسه بحیرائی عضو هیئت علمی دانشکده علوم پزشکی دانشگاه تربیت مدرس انجام شد.