Vessel-chip ile Gerçekçi Damar Modeli

Texas A&M University araştırmacıları, kan damarlarının düz bir boru gibi davranmadığını hesaba katan yeni bir vessel-chip geliştirdi. Bu “vessel-chip” sistemi; dallanma, anevrizma (balonlaşma) ve stenoz (daralma) gibi hastalıkların ortaya çıktığı kıvrımlı bölgelerdeki akış ve sürtünme kuvvetlerini laboratuvarda daha gerçekçi incelemeyi hedefliyor.

Kan damarları vücutta nadiren dümdüz ilerler; kıvrılır, dallanır, yer yer daralır ya da genişler. Oysa yıllardır kullanılan birçok laboratuvar modeli damarları “düz ve eşit çaplı tüpler” gibi ele aldığı için, damar hastalıklarının sık başladığı bu karmaşık bölgeleri gerçeğe yakın biçimde yakalayamıyordu.

Texas A&M University Biyomedikal Mühendisliği bölümünden araştırmacılar, bu boşluğu kapatmayı amaçlayan özelleştirilebilir bir vessel-chip sistemi geliştirdi. Mikroakışkan (çok küçük kanalcıklarda akışın kontrol edildiği) bu düzenek, farklı damar geometrilerini taklit ederek kan akışının nasıl değiştiğini ve bunun damar duvarındaki hücreleri nasıl etkilediğini daha iyi gözlemlemeye imkân veriyor. Ekip, bunun aynı zamanda yeni ilaç adaylarını test etmek için de güçlü bir platform olabileceğini vurguluyor.

Vessel-chip neden önemli?

Projede, Texas A&M University’de Dr. Abhishek Jain’in laboratuvarında çalışan yüksek lisans öğrencisi Jennifer Lee, gerçek hayatta görülen damar biçimlerini (örneğin dallanma, anevrizma ve stenoz) modele dâhil eden bir tasarım geliştirdi. Lee’nin işaret ettiği kritik nokta, bu şekil farklılıklarının kan akış desenlerini ciddi biçimde değiştirmesi; bunun da damar iç yüzeyini döşeyen endotel hücrelerinin maruz kaldığı shear stress (akışa bağlı sürtünme/gerilme) seviyelerini etkilemesi.

Çalışma, aynı laboratuvarda daha önce geliştirilen düz damar-çip yaklaşımının üzerine inşa ediliyor. Jain, artık yalnızca “karmaşık şekiller üretmekle” kalmayıp, bu kanalcıkların içine gerçek hücresel/dokusal materyal ekleyerek sistemi “yaşayan” bir modele dönüştürmenin mümkün olduğuna dikkat çekiyor. Araştırma ekibi, mevcut tasarımın şimdilik yalnızca endotel hücreleriyle sınırlı olduğunu; ilerleyen aşamada daha fazla hücre tipinin eklenmesiyle dokular arası etkileşimlerin de incelenebileceğini belirtiyor.

Projeye; U.S. Army Medical Research Program, NASA, Biomedical Advanced Research and Development Authority, National Institutes of Health, U.S. Food and Drug Administration, National Science Foundation ve Texas A&M University Office of Innovation Translational Investment Funds gibi kurumların destek verdiği bildirildi.

Kaynaklar ve Bağlantılar:

• Texas A&M University (kaynak kurum)
• Lab on a Chip (dergi)