وتُعدّ أمراض القلب والأوعية الدموية من أبرز أسباب الوفيات في العالم، وفي كثير من الحالات لا تستطيع الطرق العلاجية الحالية تلبية احتياجات المرضى. وقد أتاحت التطورات الحديثة في تقنيات Micro وNano إمكانية تطوير “أعضاء على شريحة”، وهو ما لاقى اهتمامًا كبيرًا من الباحثين خاصة في مجال نمذجة القلب على شريحة.
وصرح رضا آزاديان فارساني، الباحث في هذا المشروع، بهذا الصدد قائلاً: هذه التكنولوجيا، من خلال محاكاة دقيقة للظروف البيولوجية للجسم على نطاق مصغّر، تقدم أداة قوية لدراسة سلوك الخلايا، ونمذجة الأمراض، والفحص الدوائي، والهندسة النسيجية. وفي هذا البحث، تم تصميم ومحاكاة وتصنيع شريحة ميكروفلويدية قادرة على إنتاج تيار نابض مشابه للقلب.
وفيما يتعلق بهدف هذا المشروع البحثي، قال آزاديان فارساني: الهدف الرئيسي من هذا البحث كان إعادة إنشاء القوى الديناميكية الدموية وتوليد تيار نابض بظروف فيسيولوجية مشابهة للبطين الأيسر من قلب الإنسان، لدراسة تطور الخلايا القلبية. وأضاف: الشريحة المصممة تشمل قنوات تدفق السائل والهواء، وحدة زراعة الخلايا، ونظام تحكم دقيق يمكنه توليد تشوهات دورية بمعدل 75 مرة في الدقيقة. ولتقييم أداء الشريحة وتحليل القوى الميكانيكية على الخلايا، تم استخدام مزيج من الطرق التجريبية والمحاكاة. وتابع: تم قياس الضغط الساكن المتولد في الشريحة باستخدام مستشعر ضغط دقيق، وتم تحليل الانفعال والإجهادات على الغشاء باستخدام المحاكاة العددية في برنامج COMSOL. كما تم نمذجة وفحص تشوه الغشاء باستخدام علاقات الغاز المثالي وقياس الضغط، وساهمت هذه التحليلات في تحسين تصميم وأداء الشريحة وأعادت بدقة إنشاء الظروف الطبيعية للقلب.
واختتم آزاديان فارساني حديثه قائلاً: تقدم الشريحة المصممة، مع قدرتها على إعادة إنشاء الظروف الدموية للقلب، أداة قوية لدراسة سلوك الخلايا القلبية، وهندسة أنسجة القلب، وتطوير طرق علاجية جديدة، ويمكن أن تشكل خطوة فعالة في الأبحاث المتعلقة بأمراض القلب والأوعية الدموية.
