Yapay kalp üretiminde büyük adım!

Kalp, vücutta kan dolaşımını sağlayan hayati bir organdır. Vücuttan kalbe dönen oksijenden fakir kanı, kalbin sağ karıncığı akciğerlere yollar. Akciğerlerde oksijenlenen kan, kalbin sol karıncığına döner ve buradan da tüm vücuda pompalanır. Kalbin sağ, sol ya da her iki karıncığının görevini yapamamasına kalp yetmezliği denir. Kalp yetmezliği ilerleyici bir hastalık olup, zaman içerisinde kalbin kuvveti giderek daha da azalır. Kalp, vücudun ihtiyacı olan miktarda kanı pompalayamaz duruma geldiğinde, dokular ve hücreler oksijen ve besin maddelerini almakta zorlanmaya başlarlar.

Gelişmiş toplumlarda en önemli ölüm sebeplerinin başında kalp yetmezliği gelir. Tüm dünyadaki mortalite ve morbiditenin en önemli sebebidir. Her yıl 17.3 milyon kişi ölmektedir.

YAPAY KALP DESTEK CİHAZLARI

Yapay kalp destek cihazları, son evre kalp yetersizliğindeki hastada kalbin pompalama görevini üstlenen, ileri teknoloji ürünü cihazlardır. Hastanın kalp yetersizliği iyileşene dek ya da kalp nakli oluncaya dek kullanılan kısa süreli yapay kalp destek cihazları olduğu gibi, hastanın kalan hayatı boyunca kullanabileceği uzun süreli yapay kalp destek sistemleri de mevcuttur. Teknoloji geliştikce cihazların ve hastaların ömrü uzamakta, daha az komplikasyon görülmekte daha iyi sonuçlar alınmaktadır. 

Araştırmacılar, kalp kaslarının sarmal yapısını tekrardan oluşturarak, kalbin nasıl attığını daha iyi anlamayı başardı. Bu gelişme ise yapay kalp üretimindeki yolu açan en önemli adımlardan biri olarak kabul ediliyor.

Biyomühendisler, kalp yetmezliğinin ileride tarih olmasını sağlayacak bir gelişmeye imza attılar. Uzmanlar yaptığı çalışmalar ile helisel olarak hizalanmış atan kalp hücreleri ile insan ventriküllerinin ilk biyohibrit modelini geliştirdiler. Çalışmada kas hizalanmasının, aslında her kasılma ile ventrikülün ne kadar kan pompalayabileceğini önemli ölçüde artırdığı görüldü.

Kalp hastalığı dünya genelinde en önde gelen ölüm nedenlerinden biri. Kısmen çokça ölümcül olan kalp hastalığı, diğer organların aksine yaralanmadan sonra kendini onaramıyor. Bu sebeple nakil için bütün bir insan kalbinin toptan üretimini de içerecek olan yapay kalp üretimi geleceğin en önemli tıp girişimleri arasında bulunuyor.

Ancak sıfırdan bir insan kalbi inşa etmenin bu kadar kolay olmadığı biliniyor. Yapay kalp üretimi için araştırmacıların kalbi oluşturan benzersiz yapıları kopyalaması gerekiyor. Bu yapılar, kalp atarken bir bükülme hareketi yaratan sarmal geometrilerin yeniden oluşturulmasını da içeriyor.
Kalbin bu döndürme hareketinin yüksek hacimlerde kan pompalamak için kritik olduğu uzun zamandır konuşulmaktaydı, ayrıca kısmen farklı geometrilere ve hizalamalara sahip kalpler yaratmak zor olduğu için bunu yapmak epey zordu.

Son gelişmelerle beraber Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu'ndan (SEAS) biyomühendisler, insan ventriküllerinin helisel olarak hizalanmış atan kalp hücrelerine sahip ilk biyohibrit modelini geliştirdiler ve kas hizalanmasının aslında insan ventriküllerinin ilk biyohibrit modelini geliştirmiş oldular.

KALP YETMEZLİĞİ TARİHE KARIŞABİLİR!

Odaklı Döner Jet Eğirme (FRJS) kullanılarak mümkün olan yapay kalp üretimindeki bu gelişme, ilerleyen süreçte tam anlamıyla yapay bir kalp üretiminin gerçekleşmesinin ön ayağı olabilir. Yapay kalpteki bu gelişmenin ilerletilmesi durumunda kalp yetmezliği yakın bir gelecekte tarihe karışabilir. Söz konusu araştırma ise Science dergisinde yayınlandı.

Çalışma hakkında Biyomühendislik ve Uygulamalı Fizik Profesörü Parker, "Bu çalışma, organ biyofabrikasyonu için ileriye doğru atılmış büyük bir adım ve bizi nakil için bir insan kalbi inşa etme nihai hedefimize yaklaştırıyor" şeklinde konuştu.