செயற்கை இதய வால்வுகள்

நுரையீரல் ஆட்டோகிராஃப்ட் தவிர, மருத்துவ பயன்பாட்டிற்கு கிடைக்கக்கூடிய நவீன உயிரியல் செயற்கை இதய வால்வுகள், வளர்ச்சி மற்றும் திசு பழுதுபார்ப்புக்கான சாத்தியக்கூறுகள் இல்லாத, சாத்தியமான கட்டமைப்புகள் அல்ல. இது வால்வு நோயியலை சரிசெய்வதற்காக, குறிப்பாக குழந்தைகளில், அவற்றின் பயன்பாட்டில் குறிப்பிடத்தக்க வரம்புகளை விதிக்கிறது. திசு பொறியியல் கடந்த 15 ஆண்டுகளில் வளர்ச்சியடைந்துள்ளது. இந்த அறிவியல் திசையின் குறிக்கோள், த்ரோம்போரெசிஸ்டன்ட் மேற்பரப்பு மற்றும் சாத்தியமான இன்டர்ஸ்டீடியம் கொண்ட செயற்கை இதய வால்வுகள் போன்ற கட்டமைப்புகளை செயற்கை நிலைமைகளில் உருவாக்குவதாகும்.

[ 1 ], [ 2 ]

செயற்கை இதய வால்வுகள் எவ்வாறு உருவாக்கப்படுகின்றன?

திசு பொறியியலின் அறிவியல் கருத்து, முப்பரிமாண வால்வு அமைப்பான செயற்கை அல்லது இயற்கையான உறிஞ்சக்கூடிய சாரக்கட்டு (மேட்ரிக்ஸ்) இல் உயிருள்ள செல்களை (ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்கள், ஸ்டெம் செல்கள், முதலியன) நிரப்பி வளர்ப்பது என்ற கருத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது, அத்துடன் புற-செல்லுலார் மேட்ரிக்ஸ் உருவாகும் காலத்தில் இடமாற்றம் செய்யப்பட்ட செல்களின் மரபணு வெளிப்பாடு, அமைப்பு மற்றும் உற்பத்தித்திறனை ஒழுங்குபடுத்தும் சமிக்ஞைகளைப் பயன்படுத்துவதையும் அடிப்படையாகக் கொண்டது.

இத்தகைய செயற்கை இதய வால்வுகள் நோயாளியின் திசுக்களுடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு, அவற்றின் அமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டை இறுதி மறுசீரமைப்பு மற்றும் மேலும் பராமரிக்கப்படுகின்றன. இந்த வழக்கில், செல்களின் செயல்பாட்டின் விளைவாக (ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்கள், மயோஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்கள், முதலியன) அசல் மேட்ரிக்ஸில் ஒரு புதிய கொலாஜன்-எலாஸ்டின் கட்டமைப்பு அல்லது, இன்னும் துல்லியமாக, ஒரு புற-செல்லுலார் மேட்ரிக்ஸ் உருவாகிறது. இதன் விளைவாக, திசு பொறியியலால் உருவாக்கப்பட்ட உகந்த செயற்கை இதய வால்வுகள், உடற்கூறியல் அமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டின் அடிப்படையில் பூர்வீகத்திற்கு நெருக்கமாக இருக்க வேண்டும், மேலும் பயோமெக்கானிக்கல் தகவமைப்பு, பழுதுபார்க்கும் திறன் மற்றும் வளர்ச்சி ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.

திசு பொறியியல் பல்வேறு செல் சேகரிப்பு மூலங்களைப் பயன்படுத்தி செயற்கை இதய வால்வுகளை உருவாக்குகிறது. எனவே, ஜெனோஜெனிக் அல்லது அலோஜெனிக் செல்களைப் பயன்படுத்தலாம், இருப்பினும் முந்தையவை மனிதர்களுக்கு ஜூனோஸ்களை கடத்தும் அபாயத்துடன் தொடர்புடையவை. அலோஜெனிக் செல்களின் மரபணு மாற்றத்தின் மூலம் ஆன்டிஜெனிசிட்டியைக் குறைத்து உடலின் நிராகரிப்பு எதிர்வினைகளைத் தடுக்க முடியும். திசு பொறியியலுக்கு நம்பகமான செல் ஆதாரம் தேவைப்படுகிறது. அத்தகைய ஆதாரம் நோயாளியிடமிருந்து நேரடியாக எடுக்கப்பட்ட ஆட்டோஜெனஸ் செல்கள் மற்றும் மறு பொருத்துதலின் போது நோயெதிர்ப்பு எதிர்வினைகளை உருவாக்காது. இரத்த நாளங்களிலிருந்து (தமனிகள் மற்றும் நரம்புகள்) பெறப்பட்ட ஆட்டோலோகஸ் செல்களின் அடிப்படையில் பயனுள்ள செயற்கை இதய வால்வுகள் தயாரிக்கப்படுகின்றன. தூய செல் கலாச்சாரங்களைப் பெற ஃப்ளோரசன்ஸ்-செயல்படுத்தப்பட்ட செல் வரிசையாக்கத்தின் பயன்பாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு முறை - FACS உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. இரத்த நாளத்திலிருந்து பெறப்பட்ட கலப்பு செல் மக்கள் தொகை அசிடைலேட்டட், குறைந்த அடர்த்தி கொண்ட லிப்போபுரோட்டீன் மார்க்கருடன் பெயரிடப்பட்டுள்ளது, இது எண்டோதெலியோசைட்டுகளின் மேற்பரப்பில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட முறையில் உறிஞ்சப்படுகிறது. பின்னர் எண்டோடெலியல் செல்களை நாளங்களிலிருந்து பெறப்பட்ட செல்களின் பெரும்பகுதியிலிருந்து எளிதாகப் பிரிக்க முடியும், இது மென்மையான தசை செல்கள், மயோஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்கள் மற்றும் ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்களின் கலவையாக இருக்கும். செல்களின் மூலமானது, அது தமனியாக இருந்தாலும் சரி, நரம்பு ஆக இருந்தாலும் சரி, இறுதி கட்டமைப்பின் பண்புகளை பாதிக்கும். இதனால், சிரை செல்களுடன் விதைக்கப்பட்ட மேட்ரிக்ஸுடன் கூடிய செயற்கை இதய வால்வுகள், கொலாஜன் உருவாக்கம் மற்றும் இயந்திர நிலைத்தன்மையில் தமனி செல்களுடன் விதைக்கப்பட்ட கட்டமைப்புகளை விட உயர்ந்தவை. புற நரம்புகளின் தேர்வு செல் சேகரிப்புக்கு மிகவும் வசதியான ஆதாரமாகத் தெரிகிறது.

கரோடிட் தமனிகளிலிருந்தும் மையோஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்களைப் பெறலாம். இருப்பினும், இரத்த நாளங்களிலிருந்து பெறப்பட்ட செல்கள் இயற்கையான இடைநிலை செல்களிலிருந்து கணிசமாக வேறுபட்ட பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. தன்னியக்க தொப்புள் கொடி செல்களை மாற்று செல் மூலமாகப் பயன்படுத்தலாம்.

ஸ்டெம் செல்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட செயற்கை இதய வால்வுகள்

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், திசு பொறியியலில் முன்னேற்றம் ஸ்டெம் செல் ஆராய்ச்சியால் எளிதாக்கப்பட்டுள்ளது. சிவப்பு எலும்பு மஜ்ஜை ஸ்டெம் செல்களைப் பயன்படுத்துவது அதன் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. குறிப்பாக, உயிரியல் பொருள் சேகரிப்பின் எளிமை மற்றும் பல்வேறு வகையான மெசன்கிமல் செல்களாக வேறுபடுத்துவதன் மூலம் செயற்கை முறையில் வளர்ப்பது, அப்படியே நாளங்களைப் பயன்படுத்துவதைத் தவிர்க்க அனுமதிக்கிறது. ஸ்டெம் செல்கள் செல் பரம்பரைகளின் ப்ளூரிபோடென்ட் மூலங்கள் மற்றும் அலோஜெனிக் நிலைமைகளில் அவற்றின் நிலைத்தன்மைக்கு பங்களிக்கும் தனித்துவமான நோயெதிர்ப்பு பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன.

மனித சிவப்பு எலும்பு மஜ்ஜை ஸ்டெம் செல்கள் ஸ்டெர்னல் பஞ்சர் அல்லது இலியாக் க்ரெஸ்ட் பஞ்சர் மூலம் பெறப்படுகின்றன. அவை 10-15 மில்லி ஸ்டெர்னம் ஆஸ்பிரேட்டிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டு, மற்ற செல்களிலிருந்து பிரிக்கப்பட்டு வளர்க்கப்படுகின்றன. தேவையான எண்ணிக்கையிலான செல்களை (பொதுவாக 21-28 நாட்களுக்குள்) அடைந்தவுடன், அவை மேட்ரிக்ஸில் விதைக்கப்பட்டு (காலனித்துவப்படுத்தப்பட்டு) ஒரு ஊட்டச்சத்து ஊடகத்தில் ஒரு நிலையான நிலையில் (5% CO2 முன்னிலையில் 37 °C இல் ஈரப்பதமான இன்குபேட்டரில் 7 நாட்களுக்கு) வளர்க்கப்படுகின்றன. பின்னர், செல் வளர்ச்சி கப்டுரல் ஊடகம் (உயிரியல் தூண்டுதல்கள்) மூலம் அல்லது துடிக்கும் ஓட்டத்துடன் கூடிய இனப்பெருக்க கருவியில் அதன் ஐசோமெட்ரிக் சிதைவின் போது திசு வளர்ச்சிக்கான உடலியல் நிலைமைகளை உருவாக்குவதன் மூலம் தூண்டப்படுகிறது - ஒரு உயிரியக்க உந்துதல் (இயந்திர தூண்டுதல்). ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்கள் அவற்றின் வளர்ச்சி மற்றும் செயல்பாட்டு செயல்பாட்டை ஊக்குவிக்கும் இயந்திர தூண்டுதல்களுக்கு உணர்திறன் கொண்டவை. துடிக்கும் ஓட்டம் ரேடியல் மற்றும் சுற்றளவு சிதைவுகளில் அதிகரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது, இது அத்தகைய அழுத்தங்களின் திசையில் மக்கள்தொகை கொண்ட செல்களின் நோக்குநிலை (நீட்சி)க்கு வழிவகுக்கிறது. இது, வால்வுகளின் நோக்குநிலை இழை கட்டமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கு வழிவகுக்கிறது. ஒரு நிலையான ஓட்டம் சுவர்களில் தொடுநிலை அழுத்தங்களை மட்டுமே ஏற்படுத்துகிறது. துடிக்கும் ஓட்டம் செல்லுலார் உருவவியல், பெருக்கம் மற்றும் புற-செல்லுலார் மேட்ரிக்ஸின் கலவை ஆகியவற்றில் நன்மை பயக்கும். உயிரியக்கவியலில் உள்ள ஊட்டச்சத்து ஊடக ஓட்டத்தின் தன்மை, இயற்பியல் வேதியியல் நிலைமைகள் (pH, pO2 மற்றும் pCO2) ஆகியவை கொலாஜன் உற்பத்தியையும் கணிசமாக பாதிக்கின்றன. இதனால், லேமினார் ஓட்டம், சுழற்சி சுழல் நீரோட்டங்கள் கொலாஜன் உற்பத்தியை அதிகரிக்கின்றன, இது மேம்பட்ட இயந்திர பண்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.

மனித உடலின் உடலியல் நிலைமைகளை உருவகப்படுத்துவதற்குப் பதிலாக ஒரு உயிரி உலைக்குள் கரு நிலைமைகளை உருவாக்குவதே திசு கட்டமைப்புகளை வளர்ப்பதற்கான மற்றொரு அணுகுமுறையாகும். ஸ்டெம் செல்களின் அடிப்படையில் வளர்க்கப்படும் திசு உயிரி வால்வுகள் நகரும் மற்றும் நெகிழ்வான மடிப்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை உடலியல் அளவை விட அதிக அழுத்தம் மற்றும் ஓட்டத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் செயல்படும் திறன் கொண்டவை. இந்த கட்டமைப்புகளின் மடிப்புகளின் ஹிஸ்டாலஜிக்கல் மற்றும் ஹிஸ்டோகெமிக்கல் ஆய்வுகள், மேட்ரிக்ஸ் உயிரியல் அழிவின் செயலில் உள்ள செயல்முறைகள் இருப்பதையும், அதை சாத்தியமான திசுக்களால் மாற்றுவதையும் காட்டின. பூர்வீக திசுக்களைப் போன்ற புற-செல்லுலார் மேட்ரிக்ஸ் புரதங்களின் பண்புகள், கொலாஜன் வகைகள் I மற்றும் III மற்றும் கிளைகோசமினோகிளைகான்கள் இருப்பதன் மூலம் அடுக்கு வகையின் படி திசு ஒழுங்கமைக்கப்பட்டுள்ளது. இருப்பினும், மடிப்புகளின் வழக்கமான மூன்று அடுக்கு அமைப்பு - வென்ட்ரிகுலர், பஞ்சுபோன்ற மற்றும் நார்ச்சத்து அடுக்குகள் - பெறப்படவில்லை. அனைத்து துண்டுகளிலும் காணப்படும் விமென்டினை வெளிப்படுத்தும் ASMA-நேர்மறை செல்கள் மயோஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்களின் பண்புகளைப் போலவே இருந்தன. எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி, திசு மேற்பரப்பில் உள்ள சாத்தியமான, சுரக்கும் செயலில் உள்ள மயோஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்கள் (ஆக்டின்/மயோசின் இழைகள், கொலாஜன் நூல்கள், எலாஸ்டின்) மற்றும் எண்டோடெலியல் செல்கள் ஆகியவற்றின் சிறப்பியல்புகளைக் கொண்ட செல்லுலார் கூறுகளை வெளிப்படுத்தியது.

துண்டுப்பிரசுரங்களில் கொலாஜன் வகைகள் I, III, ASMA மற்றும் விமென்டின் ஆகியவை கண்டறியப்பட்டன. திசு மற்றும் பூர்வீக கட்டமைப்புகளின் துண்டுப்பிரசுரங்களின் இயந்திர பண்புகள் ஒப்பிடத்தக்கவை. திசு செயற்கை இதய வால்வுகள் 20 வாரங்களுக்கும் மேலாக சிறந்த செயல்திறனைக் காட்டின மற்றும் அவற்றின் நுண் கட்டமைப்பு, உயிர்வேதியியல் சுயவிவரம் மற்றும் புரத அணி உருவாக்கம் ஆகியவற்றில் இயற்கையான உடற்கூறியல் கட்டமைப்புகளை ஒத்திருந்தன.

திசு பொறியியலால் பெறப்பட்ட அனைத்து செயற்கை இதய வால்வுகளும் நுரையீரல் நிலையில் உள்ள விலங்குகளில் பொருத்தப்பட்டன, ஏனெனில் அவற்றின் இயந்திர பண்புகள் பெருநாடி நிலையில் உள்ள சுமைகளுக்கு ஒத்துப்போகவில்லை. விலங்குகளிடமிருந்து விளக்கப்பட்ட திசு வால்வுகள் பூர்வீக வால்வுகளுக்கு கட்டமைப்பில் நெருக்கமாக உள்ளன, இது அவற்றின் மேலும் வளர்ச்சி மற்றும் உயிரியல் மறுசீரமைப்பைக் குறிக்கிறது. செயற்கை இதய வால்வுகள் பொருத்தப்பட்ட பிறகு உடலியல் நிலைமைகளின் கீழ் திசு மறுசீரமைப்பு மற்றும் முதிர்ச்சி செயல்முறை தொடருமா என்பது, விலங்கு பரிசோதனைகளில் காணப்பட்டது போல, மேலும் ஆய்வுகள் மூலம் காட்டப்படும்.

சிறந்த செயற்கை இதய வால்வுகள் குறைந்தபட்சம் 90% போரோசிட்டியைக் கொண்டிருக்க வேண்டும், ஏனெனில் இது செல் வளர்ச்சி, ஊட்டச்சத்து விநியோகம் மற்றும் செல்லுலார் வளர்சிதை மாற்ற தயாரிப்புகளை அகற்றுவதற்கு அவசியம். உயிரியல் இணக்கத்தன்மை மற்றும் மக்கும் தன்மைக்கு கூடுதலாக, செயற்கை இதய வால்வுகள் செல் விதைப்புக்கு வேதியியல் ரீதியாக சாதகமான மேற்பரப்பைக் கொண்டிருக்க வேண்டும் மற்றும் இயற்கை திசுக்களின் இயந்திர பண்புகளுடன் பொருந்த வேண்டும். காலப்போக்கில் இயந்திர நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்வதற்காக, மேட்ரிக்ஸ் மக்கும் தன்மையின் அளவு கட்டுப்படுத்தக்கூடியதாகவும் புதிய திசு உருவாக்கத்தின் அளவிற்கு விகிதாசாரமாகவும் இருக்க வேண்டும்.

தற்போது, செயற்கை மற்றும் உயிரியல் அணிகள் உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றன. அணிகளை உருவாக்குவதற்கான மிகவும் பொதுவான உயிரியல் பொருட்கள் கொலாஜன் மற்றும் ஃபைப்ரின் ஆகும். பொருத்தப்பட்ட செல்கள் அவற்றின் சொந்த புற-செல்லுலார் அணி வலையமைப்பை உருவாக்கி ஒழுங்கமைக்கத் தொடங்கியவுடன், பொருத்தப்பட்ட பிறகு உயிரியல் சிதைவுக்காக பாலிமர் செயற்கை இதய வால்வுகள் வடிவமைக்கப்படுகின்றன. புதிய அணி திசுக்களின் உருவாக்கம் வளர்ச்சி காரணிகள், சைட்டோகைன்கள் அல்லது ஹார்மோன்களால் கட்டுப்படுத்தப்படலாம் அல்லது தூண்டப்படலாம்.

[ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

நன்கொடையாளர் செயற்கை இதய வால்வுகள்

மனிதர்களிடமிருந்தோ அல்லது விலங்குகளிடமிருந்தோ பெறப்பட்ட, செல்லுலார் ஆன்டிஜென்களை குறைத்து, அவற்றின் நோயெதிர்ப்புத் திறனைக் குறைக்க, செல்லுலார் மேட்ரிக்ஸை நீக்கி, கொடை செயற்கை இதய வால்வுகளை அணிகளாகப் பயன்படுத்தலாம். புற-செல்லுலார் மேட்ரிக்ஸின் பாதுகாக்கப்பட்ட புரதங்கள் விதைக்கப்பட்ட செல்களின் அடுத்தடுத்த ஒட்டுதலுக்கு அடிப்படையாகும். செல்லுலார் கூறுகளை அகற்றுவதற்கான பின்வரும் முறைகள் (செல்லுலார்மயமாக்கல்) உள்ளன: உறைதல், டிரிப்சின்/EDTA உடன் சிகிச்சை, சவர்க்காரம் - சோடியம் டோடெசில் சல்பேட், சோடியம் டீஆக்ஸிகோலேட், ட்ரைடன் X-100, MEGA 10, TnBR CHAPS, Tween 20, அத்துடன் பல-நிலை நொதி சிகிச்சை முறைகள். இந்த வழக்கில், செல் சவ்வுகள், நியூக்ளிக் அமிலங்கள், லிப்பிடுகள், சைட்டோபிளாஸ்மிக் கட்டமைப்புகள் மற்றும் கரையக்கூடிய மேட்ரிக்ஸ் மூலக்கூறுகள் கொலாஜன் மற்றும் எலாஸ்டினைப் பாதுகாக்கும் போது அகற்றப்படுகின்றன. இருப்பினும், ஒரு சிறந்த முறை இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்படவில்லை. சோடியம் டோடெசில் சல்பேட் (0.03-1%) அல்லது சோடியம் டீஆக்ஸிகோலேட் (0.5-2%) மட்டுமே 24 மணிநேர சிகிச்சைக்குப் பிறகு முழுமையான செல் நீக்கத்திற்கு வழிவகுத்தது.

விலங்கு பரிசோதனையில் (நாய் மற்றும் பன்றி) அகற்றப்பட்ட செல்லுலார் நீக்கப்பட்ட உயிரி வால்வுகளின் (அலோகிராஃப்ட் மற்றும் ஜெனோகிராஃப்ட்) ஹிஸ்டாலஜிக்கல் பரிசோதனையில், பெறுநர் மயோஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்கள் அடிப்பகுதியில் பகுதி எண்டோடெலலைசேஷன் மற்றும் உள்வளர்ச்சியைக் காட்டியது, கால்சிஃபிகேஷன் அறிகுறிகள் எதுவும் இல்லை. மிதமான அழற்சி ஊடுருவல் குறிப்பிடப்பட்டது. இருப்பினும், செல்லுலார் நீக்கப்பட்ட சைனர்கிராஃப்ட் TM வால்வின் மருத்துவ பரிசோதனைகளின் போது ஆரம்பகால தோல்வி ஏற்பட்டது. பயோபுரோஸ்டெசிஸ் மேட்ரிக்ஸில் ஒரு உச்சரிக்கப்படும் அழற்சி எதிர்வினை கண்டறியப்பட்டது, இது ஆரம்பத்தில் குறிப்பிடப்படாதது மற்றும் லிம்போசைடிக் எதிர்வினையுடன் சேர்ந்தது. ஒரு வருட காலப்பகுதியில் பயோபுரோஸ்டெசிஸின் செயலிழப்பு மற்றும் சிதைவு உருவாக்கப்பட்டது. மேட்ரிக்ஸின் செல் காலனித்துவம் எதுவும் குறிப்பிடப்படவில்லை, ஆனால் வால்வுகளின் கால்சிஃபிகேஷன் மற்றும் முன் பொருத்தப்பட்ட செல் எச்சங்கள் கண்டறியப்பட்டன.

எண்டோடெலியல் செல்களுடன் விதைக்கப்பட்டு, இன் விட்ரோ மற்றும் இன் விவோவில் வளர்க்கப்பட்ட செல்-இலவச மெட்ரிக்குகள் வால்வுகளின் மேற்பரப்பில் ஒரு ஒத்திசைவான அடுக்கை உருவாக்கின, மேலும் பூர்வீக கட்டமைப்பின் விதைக்கப்பட்ட இடைநிலை செல்கள் வேறுபடுத்தும் திறனை நிரூபித்தன. இருப்பினும், உயிரியக்க உலையின் மாறும் நிலைமைகளின் கீழ் மேட்ரிக்ஸில் தேவையான உடலியல் அளவிலான செல் காலனித்துவத்தை அடைய முடியவில்லை, மேலும் பொருத்தப்பட்ட செயற்கை இதய வால்வுகள் துரிதப்படுத்தப்பட்ட செல் பெருக்கம் மற்றும் ஒரு புற-செல்லுலார் மேட்ரிக்ஸின் உருவாக்கம் காரணமாக மிகவும் விரைவான (மூன்று மாதங்கள்) தடிமனாக இருந்தன. எனவே, இந்த கட்டத்தில், செல்களுடன் காலனித்துவத்திற்கு நன்கொடையாளர் செல்-இலவச மெட்ரிக்குகளைப் பயன்படுத்துவது நோயெதிர்ப்பு மற்றும் தொற்று உட்பட பல தீர்க்கப்படாத சிக்கல்களைக் கொண்டுள்ளது; செல்லுலார் நீக்கப்பட்ட பயோபுரோஸ்தெசிஸ்களில் பணி தொடர்கிறது.

உயிரியல் ரீதியாக சிதைவுறக்கூடிய அணிகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான சாத்தியமான உயிரியல் பொருட்களில் கொலாஜனும் ஒன்று என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். இதை நுரை, ஜெல் அல்லது தட்டுகள், கடற்பாசிகள் மற்றும் ஃபைபர் அடிப்படையிலான வெற்றிடமாகப் பயன்படுத்தலாம். இருப்பினும், கொலாஜனைப் பயன்படுத்துவது பல தொழில்நுட்ப சிக்கல்களுடன் தொடர்புடையது. குறிப்பாக, ஒரு நோயாளியிடமிருந்து பெறுவது கடினம். எனவே, தற்போது, பெரும்பாலான கொலாஜன் அணிகள் விலங்கு வம்சாவளியைச் சேர்ந்தவை. விலங்கு கொலாஜனின் மெதுவான உயிரியல் சிதைவு, விலங்குகளின் தொற்று அபாயத்தை அதிகரிக்கக்கூடும், நோயெதிர்ப்பு மற்றும் அழற்சி எதிர்வினைகளை ஏற்படுத்தும்.

ஃபைப்ரின் என்பது கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மக்கும் தன்மைகளைக் கொண்ட மற்றொரு உயிரியல் பொருள். நோயாளியின் இரத்தத்திலிருந்து ஃபைப்ரின் ஜெல்களை ஒரு தன்னியக்க மேட்ரிக்ஸின் அடுத்தடுத்த உற்பத்திக்காக உருவாக்க முடியும் என்பதால், அத்தகைய கட்டமைப்பைப் பொருத்துவது அதன் நச்சுச் சிதைவு மற்றும் அழற்சி எதிர்வினையை ஏற்படுத்தாது. இருப்பினும், ஃபைப்ரின் சுற்றுச்சூழலில் பரவல் மற்றும் கசிவு மற்றும் குறைந்த இயந்திர பண்புகள் போன்ற குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளது.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

செயற்கை பொருட்களால் செய்யப்பட்ட செயற்கை இதய வால்வுகள்

செயற்கை இதய வால்வுகளும் செயற்கை பொருட்களால் ஆனவை. வால்வு மெட்ரிக்குகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான பல முயற்சிகள் பாலிகிளாக்டின், பாலிகிளைகோலிக் அமிலம் (PGA), பாலிலாக்டிக் அமிலம் (PLA), PGA மற்றும் PLA கோபாலிமர் (PLGA) மற்றும் பாலிஹைட்ராக்ஸிஅல்கனோயேட்டுகள் (PHA) ஆகியவற்றின் பயன்பாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. அதிக நுண்துளைகள் கொண்ட செயற்கைப் பொருளை பின்னப்பட்ட அல்லது பின்னப்படாத இழைகளிலிருந்தும் உப்பு கசிவு தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தியும் பெறலாம். மெட்ரிக்குகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய கூட்டுப் பொருள் (PGA/P4HB) பாலி-4-ஹைட்ராக்ஸிபியூட்ரேட் (P4HB) பூசப்பட்ட பாலிகிளைகோலிக் அமிலத்தின் (PGA) பின்னப்படாத சுழல்களிலிருந்து பெறப்படுகிறது. இந்தப் பொருளிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் செயற்கை இதய வால்வுகள் எத்திலீன் ஆக்சைடுடன் கிருமி நீக்கம் செய்யப்படுகின்றன. இருப்பினும், இந்த பாலிமர்களின் சுழல்களின் குறிப்பிடத்தக்க ஆரம்ப விறைப்பு மற்றும் தடிமன், அவற்றின் விரைவான மற்றும் கட்டுப்பாடற்ற சிதைவு, அமில சைட்டோடாக்ஸிக் தயாரிப்புகளின் வெளியீட்டோடு சேர்ந்து, மேலும் ஆராய்ச்சி மற்றும் பிற பொருட்களுக்கான தேடல் தேவைப்படுகிறது.

இந்த செல்களின் உற்பத்தியைத் தூண்டுவதன் மூலம் துணை அணிகளை உருவாக்க, ஒரு சாரக்கட்டு மீது வளர்க்கப்பட்ட ஆட்டோலோகஸ் மயோஃபைப்ரோபிளாஸ்ட் திசு வளர்ப்புத் தகடுகளைப் பயன்படுத்துவது, ஒரு புற-செல்லுலார் மேட்ரிக்ஸால் சூழப்பட்ட செயலில் உள்ள சாத்தியமான செல்களைக் கொண்ட வால்வு மாதிரிகளைப் பெறுவதை சாத்தியமாக்கியுள்ளது. இருப்பினும், இந்த வால்வுகளின் திசுக்களின் இயந்திர பண்புகள் அவற்றின் பொருத்தலுக்கு இன்னும் போதுமானதாக இல்லை.

உருவாக்கப்படும் வால்வின் தேவையான அளவிலான பெருக்கம் மற்றும் திசு மீளுருவாக்கம், செல்கள் மற்றும் மேட்ரிக்ஸை மட்டும் இணைப்பதன் மூலம் அடைய முடியாது. செல் மரபணு வெளிப்பாடு மற்றும் திசு உருவாக்கம் ஆகியவை வளர்ச்சி காரணிகள், சைட்டோகைன்கள் அல்லது ஹார்மோன்கள், மைட்டோஜெனிக் காரணிகள் அல்லது ஒட்டுதல் காரணிகளை மேட்ரிக்ஸ் மற்றும் ஸ்காஃபோல்டுகளில் சேர்ப்பதன் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படலாம் அல்லது தூண்டப்படலாம். இந்த ரெகுலேட்டர்களை மேட்ரிக்ஸ் பயோமெட்டீரியல்களில் அறிமுகப்படுத்துவதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் ஆய்வு செய்யப்பட்டு வருகின்றன. ஒட்டுமொத்தமாக, உயிர்வேதியியல் தூண்டுதல்களால் திசு வால்வு உருவாவதை ஒழுங்குபடுத்துவது குறித்த ஆராய்ச்சியில் குறிப்பிடத்தக்க பற்றாக்குறை உள்ளது.

அசெல்லுலார் போர்சின் ஜெனோஜெனிக் நுரையீரல் பயோபுரோஸ்தெசிஸ் மேட்ரிக்ஸ் பி, ஆட்டோடிஸ்யூ ஜிஎம்பிஹெச்-இன் சிறப்பு காப்புரிமை பெற்ற செயல்முறையால் செயலாக்கப்பட்ட டெசெல்லுலார் செய்யப்பட்ட திசுக்களைக் கொண்டுள்ளது, இதில் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகள், சோடியம் டீஆக்ஸிகோலேட் மற்றும் ஆல்கஹால் ஆகியவை அடங்கும். சர்வதேச தரப்படுத்தலுக்கான அமைப்பால் அங்கீகரிக்கப்பட்ட இந்த செயலாக்க முறை, அனைத்து உயிருள்ள செல்கள் மற்றும் பிந்தைய செல்லுலார் கட்டமைப்புகளை (ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்கள், எண்டோடெலியல் செல்கள், பாக்டீரியா, வைரஸ்கள், பூஞ்சை, மைக்கோபிளாஸ்மா) நீக்குகிறது, புற-செல்லுலார் மேட்ரிக்ஸின் கட்டமைப்பைப் பாதுகாக்கிறது, திசுக்களில் டிஎன்ஏ மற்றும் ஆர்என்ஏ அளவை குறைந்தபட்சமாகக் குறைக்கிறது, இது மனிதர்களுக்கு பன்றி எண்டோஜெனஸ் ரெட்ரோவைரஸ் (PERV) பரவுவதற்கான நிகழ்தகவை பூஜ்ஜியமாகக் குறைக்கிறது. மேட்ரிக்ஸ் பி பயோபுரோஸ்தெசிஸ் பாதுகாக்கப்பட்ட கட்டமைப்பு ஒருங்கிணைப்புடன் கொலாஜன் மற்றும் எலாஸ்டினை மட்டுமே கொண்டுள்ளது.

செம்மறி ஆடுகளின் பரிசோதனைகளில், மேட்ரிக்ஸ் பி பயோபுரோஸ்தெசிஸ் பொருத்தப்பட்ட 11 மாதங்களுக்குப் பிறகு சுற்றியுள்ள திசுக்களில் இருந்து குறைந்தபட்ச எதிர்வினை பதிவு செய்யப்பட்டது, நல்ல உயிர்வாழும் விகிதங்களுடன், இது குறிப்பாக அதன் எண்டோகார்டியத்தின் பளபளப்பான உள் மேற்பரப்பில் தெளிவாகத் தெரிந்தது. அழற்சி எதிர்வினைகள், வால்வு துண்டுப்பிரசுரங்களின் தடித்தல் மற்றும் சுருக்கம் ஆகியவை கிட்டத்தட்ட இல்லை. மேட்ரிக்ஸ் பி பயோபுரோஸ்தெசிஸில் குறைந்த திசு கால்சியம் அளவுகளும் பதிவு செய்யப்பட்டன, குளுடரால்டிஹைடுடன் சிகிச்சையளிக்கப்பட்டவற்றுடன் ஒப்பிடும்போது வேறுபாடு புள்ளிவிவர ரீதியாக குறிப்பிடத்தக்கதாகும்.

மேட்ரிக்ஸ் பி செயற்கை இதய வால்வு பொருத்தப்பட்ட சில மாதங்களுக்குள் தனிப்பட்ட நோயாளியின் நிலைமைகளுக்கு ஏற்ப மாற்றியமைக்கிறது. கட்டுப்பாட்டு காலத்தின் முடிவில் மேற்கொள்ளப்பட்ட பரிசோதனையில், அப்படியே உள்ள புற-செல்லுலார் மேட்ரிக்ஸ் மற்றும் சங்கம எண்டோதெலியம் இருப்பது தெரியவந்தது. 2002 மற்றும் 2004 க்கு இடையில் ராஸ் நடைமுறையின் போது பிறவி குறைபாடுகள் உள்ள 50 நோயாளிகளில் பொருத்தப்பட்ட மேட்ரிக்ஸ் ஆர் ஜெனோகிராஃப்ட், கிரையோபிரெசர்வ்டு மற்றும் டெசெல்லுலாரைஸ்டு சைனர் கிராஃப்ட்எம்டி அலோகிராஃப்டுகள் மற்றும் குளுடரால்டிஹைடு-சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட ஸ்காஃபோல்ட்லெஸ் பயோபுரோஸ்தெசிஸ்களுடன் ஒப்பிடும்போது சிறந்த செயல்திறன் மற்றும் குறைந்த டிரான்ஸ்வால்வுலர் அழுத்த சாய்வுகளைக் காட்டியது. செயற்கை இதய வால்வுகள் மேட்ரிக்ஸ் பி என்பது பிறவி மற்றும் வாங்கிய குறைபாடுகளுக்கான அறுவை சிகிச்சையில் வலது வென்ட்ரிகுலர் வெளியேற்ற பாதையை மறுகட்டமைக்கும் போது மற்றும் ராஸ் நடைமுறையின் போது நுரையீரல் வால்வு மாற்றத்தின் போது நுரையீரல் வால்வை மாற்றுவதற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. அவை 4 அளவுகளில் (உள் விட்டம் மூலம்) கிடைக்கின்றன: புதிதாகப் பிறந்த குழந்தைகளுக்கு (15-17 மிமீ), குழந்தைகளுக்கு (18-21 மிமீ), இடைநிலை (22-24 மிமீ) மற்றும் பெரியவர்களுக்கு (25-28 மிமீ).

திசு-பொறியியல் வால்வுகளின் வளர்ச்சியில் முன்னேற்றம், வால்வு செல் உயிரியலில் முன்னேற்றங்கள் (மரபணு வெளிப்பாடு மற்றும் ஒழுங்குமுறை சிக்கல்கள் உட்பட), கரு மற்றும் வயது தொடர்பான வால்வு வளர்ச்சி ஆய்வுகள் (ஆஞ்சியோஜெனிக் மற்றும் நியூரோஜெனிக் காரணிகள் உட்பட), ஒவ்வொரு வால்வின் உயிரியக்கவியல் பற்றிய துல்லியமான அறிவு, விதைப்பதற்கு போதுமான செல்களை அடையாளம் காணுதல் மற்றும் உகந்த அணிகளின் வளர்ச்சி ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. மிகவும் மேம்பட்ட திசு வால்வுகளின் மேலும் வளர்ச்சிக்கு, இயற்கை வால்வுகளின் இயந்திர மற்றும் கட்டமைப்பு பண்புகள் மற்றும் இந்த பண்புகளை செயற்கை முறையில் மீண்டும் உருவாக்க தூண்டுதல்கள் (உயிரியல் மற்றும் இயந்திர) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவைப் பற்றிய முழுமையான புரிதல் தேவைப்படும்.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]