نجح فريق من المدرسة الفيدرالية متعددة التقنيات في زيورخ بالتعاون مع مستشفى زيورخ الجامعي في ابتكار رقعة قلبية مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد. صممت لتلائم الخصائص الميكانيكية للقلب وتتحمل ضغط الدم الداخلي.
تهدف هذه الرقعة إلى ترميم الأنسجة المتضررة بعد احتشاء عضلة القلب من خلال بنية متكاملة تضم شبكة مانعة للتسرب، طبقة داعمة، وهلامًا مائيًا يحتوي على خلايا قلبية حية.
مشكلة الرقع التقليدية
عقب النوبة القلبية، يتعرض القلب لنقص الأكسجين مما يؤدي لتلف عضلت. وقد يصل الأمر إلى تمزق جدار القلب في الحالات الشديدة، مما يستلزم تدخلًا جراحيًا عاجلًا.
حاليًا، تستخدم رقع من غشاء التامور البقري، التي تتميز بالثبات وسهولة الزرع. لكنها لا تتحلل داخل الجسم وتظل أجسامًا غريبة، مما قد يسبب مضاعفات مثل التكلس والجلطات والالتهابات.
في حين أوضح لويس جونز، المؤلف الرئيسي للدراسة: “الرقع التقليدية لا تندمج مع أنسجة القلب وتبقى دائمة فيه، لذلك سعينا لحل هذه المشكلة برقعتنا الجديدة.”
الرقعة الجديدة “RCPatch”
الرقعة المبتكرة، المسماة “RCPatch” (الرقعة القلبية المعززة)، صممت لتكون بديلاً طويل الأمد للرقع التقليدية.
في حين قال البروفيسور روبرت كاتزشمان، أحد قادة الفريق البحثي: “هدفنا لم يكن سد العيب فقط، بل إصلاحه بشكل كامل.”
تتكون الرقعة من:
شبكة دقيقة لإغلاق الضرر.
هيكل مطبوع ثلاثي الأبعاد يوفر الاستقرار البنيوي.
هلام مائي بخلايا قلبية حية يندمج مع نسيج القلب.
بينما الهيكل مصنوع من بوليمر قابل للتحلل عبر الطباعة ثلاثية الأبعاد. حيث يملك صلابة كافية لاحتواء الهلام الحي، ثم يتحلل بالكامل بعد اكتمال الاندماج، دون بقاء أي جسم غريب داخل القلب.
نتائج التجارب الأولية
أظهرت التجارب الحيوانية أن الرقعة تتحمل ضغط الدم العالي وتمنع النزيف وتعيد وظائف القلب.
وفي اختبار عملي على قلوب الخنازير، استخدم الباحثون الرقعة لإغلاق ثقب في البطين الأيسر، وأثبتت النتائج تماسك الرقعة تحت الضغط الحقيقي.
بينما أكد كاتزشمان: “برهنا أن الرقعة تتحمل الضغط وتساعد في استعادة وظائف القلب.”
آفاق مستقبلية
في حين يمثل هذا الابتكار خطوة واعدة نحو تطوير رقع قلبية هندسية تساعد على تجديد عضلة القلب بالكامل.
ويخطط الباحثون لمزيد من التجارب طويلة الأمد على الحيوانات قبل الانتقال إلى التجارب السريرية على البشر. بهدف توفير علاج متطور يعزز شفاء القلب بدلاً من مجرد ترقيعه.