Peneliti Berhasil Merekayasa Bagian Utama Jantung Manusia
Para peneliti dari Universitas Toronto dan Montreal di Kanada telah merekayasa bagian utama dari jantung manusia, dan berhasil berdetak secara normal.
Meskipun adanya kemajuan yang signifikan dalam beberapa dekade terakhir dalam studi pengobatan untuk penyakit kardiovaskular, hampir 18 juta orang di seluruh dunia masih meninggal karena masalah jantung setiap tahunnya.
Alternatif etis dan lebih tepat untuk metode saat ini mungkin diberikan oleh model kerja kecil dari ventrikel manusia, yang dapat membuka jalan bagi penciptaan obat dan terapi baru serta untuk studi perkembangan kondisi kardiovaskular.
Pembuluh sepanjang 1 milimeter (0,04 inci) direkayasa ulang oleh para peneliti dari Universitas Toronto dan Montreal di Kanada. Ini tidak hanya berdetak secara realistis tetapi juga memompa cairan seperti ruang keluar otot jantung embrio manusia.
“Dengan model kami, kami dapat mengukur volume ejeksi – berapa banyak cairan yang didorong keluar setiap kali ventrikel berkontraksi – serta tekanan cairan itu,” kata insinyur biomedis Universitas Toronto, Sargol Okhovatian.
“Keduanya hampir tidak mungkin didapat dengan model sebelumnya.”
Seringkali hanya ada beberapa alternatif untuk mempelajari bagaimana jantung yang sehat atau yang sakit mendistribusikan darah.
Tanpa aktivitas, keaslian diberikan oleh organ yang tidak lagi berfungsi sepenuhnya, seperti yang dikeluarkan selama otopsi. Meskipun kultur jaringan mungkin menawarkan sekilas ke dalam operasi biokimia, mereka gagal menangkap hidraulik massa berdenyut tiga dimensi.
Meskipun tidak selalu merupakan pilihan yang paling etis, menggunakan model hewan memungkinkan para peneliti untuk menguji bagaimana kinerja jantung yang hidup sebagai pompa di bawah pengaruh perawatan baru.
Organ baru yang menyerupai jantung ini dikembangkan di laboratorium menggunakan kombinasi bahan sintetis dan biologis. Ini bergabung dengan gelombang model 3D bagian manusia yang berkembang dan bereaksi persis seperti yang dimaksudkan alam (tanpa berkembang menjadi organ yang berfungsi penuh).
Jaringan kardiovaskular tikus muda berfungsi sebagai sumber sel, yang kemudian ditumbuhkan pada lapisan perancah yang dicetak dari polimer dengan alur untuk memandu pertumbuhan jaringan.
Ruang terakhir besar yang menekan darah ke dalam aorta dengan satu pukulan kuat dipaksa untuk menyerupai penyelarasan serat otot jantung oleh jaring datar ini.
Tim menggunakan poros berbentuk kerucut yang mereka sebut mandrel untuk mengubah tumpukan tiga lapis sel jantung menjadi sesuatu yang lebih mirip ruang berdenyut. Ventrikel langsung muncul setelah gulungan singkat dalam sampel jaringan. Tabung kecil sel otot jantung ini hanya membutuhkan serangkaian kejutan listrik kecil untuk mulai berdetak.
“Sampai sekarang, hanya ada beberapa upaya untuk membuat model ventrikel yang benar-benar 3D, yang bertentangan dengan lembaran datar jaringan jantung,” kata penulis senior Milica Radisic, seorang ahli kimia dari University of Toronto.
“Hampir semuanya dibuat dengan satu lapis sel. Tetapi hati yang sebenarnya memiliki banyak lapisan, dan sel-sel di setiap lapisan berorientasi pada sudut yang berbeda. Saat jantung berdetak, lapisan-lapisan ini tidak hanya berkontraksi, tetapi juga memuntir, seperti cara Anda memutar handuk untuk memeras airnya. Ini memungkinkan jantung untuk memompa lebih banyak darah daripada yang seharusnya.”
Diameter bagian dalam pembuluh kurang dari setengah milimeter (0,02 inci) dan tekanan sekitar 5% dari jantung orang dewasa hampir tidak memungkinkan untuk mengeluarkan cairan.
Model ini masih merupakan bukti konsep yang fantastis dan pada akhirnya dapat diperluas untuk menyertakan lebih banyak lapisan jaringan untuk menggambarkan jaringan yang lebih andal.
Bahkan dapat dibayangkan bahwa seiring waktu, perancah dapat dihilangkan dan berbagai jaringan yang diturunkan dari manusia ditambahkan, meningkatkan struktur model dan membuka jalan untuk organ transplantasi yang sepenuhnya terbentuk.
“Dengan model-model ini, kami tidak hanya dapat mempelajari fungsi sel, tetapi juga fungsi jaringan dan fungsi organ, semuanya tanpa memerlukan pembedahan invasif atau eksperimen pada hewan,” kata Radisic.
“Kami juga dapat menggunakannya untuk menyaring perpustakaan besar molekul kandidat obat untuk efek positif atau negatif.”
- Source : greatgameindia.com
