نخستین دریچه قلب بر پایه زیست‌پلیمرها در بدن یک بیمار قرار گرفت
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ ایران پلیمر پژوهشگران دانشگاه کلتک در طراحی نسل جدیدی از دریچه‌های قلب با عمر طولانی‌تر و هزینه تولید پایین‌تر و همچنین انطباق بهتر نسبت به نمونه‌های موجود در بازار، مشارکت کردند. یکی از این دریچه‌ها به عنوان بخشی از دوره آزمایشی سازمان غذا و داروی امریکا برای اولین بار از اواخر ماه ژوئیه امسال در بدن یک بیمار قرار داده شد.
این محصول توسط شرکت Foldax® تولید شده است که یکی از استارتاپ‌های دانشگاه کلتک است و توسط پروفسور مرتضی غریب از دانشکده مهندسی، بخش هوانوردی و مهندسی با الهام از طبیعت تاسیس شده است. آقای غریب و تیمش مستقیما با طراح ارشد شرکت Foldax آقای Jason Beith برای طراحی این دریچه قلب همکاری کردند. این دریچه سپس در بیمارستان Beaumont در میشیگان در بدن یک بیمار مبتلا به بیماری دریچه آئورت قرار داده شد تا مراحل آزمایشی خود را طی کند.
این دریچه از گونه جدیدی از مواد زیست‌بسپاری استفاده می‌کند که با طراحی الهام گرفته از طبیعت می‌تواند دهه‌ها دوام آورد و ریسک سفت شدن، لخته کردن خون یا آسیب به گلبول‌های قرمز خون را کاهش می‌دهد.
دکتر غریب می‌گوید: «در این دوره آزمایشی، دریچه برای 600 میلیون بار گردش خون، که برابر با 15 سال است، بدون نشانی از خستگی یا پارگی عمل کرده است. این ترکیبی قدرتمند از طراحی با الهام از طبیعت و مهندسی پیشرفته است که ما در کلتک به آن دست یافتیم. این لحظه از غرورآفرین‌ترین لحظات زندگی من بود: ساختن چیزی که قابلیت نجات جان یا بهبود زندگی بسیاری از انسان‌ها را دارد، از دلایل اصلی من برای مهندس شدن بود.»
در دوره بعدی ساخت این دریچه‌ها، که دکتر غریب طراحی آن را به صورت نمونه اولیه در همکاری با شرکت Foldax انجام داده است، امکان قرار دادن آن در بدن با استفاده از روشی غیرتهاجمی از طریق یک سوند فراهم شده است. در این روش از بسپاری استفاده می‌شود که به یک قاب فلزی متصل است و توسط دکتر غریب و تیمش در یک فرایند پالایش شده است.
بسپار منحصربه‌فردی که بخش کلیدی عملکرد این دریچه وابسته به آن بود، در همکاری با مرکز ملی علوم استرالیا توسعه داده شده است. آقای Robert Grubbs استاد دانشکده شیمی Victor and Elizabeth Atkins که در برساخت و شناسایی این بسپار به عنوان مشاور در کنار تیم بود، عضوی از هیئت مشاوران علمی Foldax است.
شرایطی وجود دارد که در آن دریچه میان محفظه اصلی پمپاژ خون در قلب و شاهرگ اصلی درست کار نمی‌کند؛ این مسئله می‌تواند ارثی باشد، مربوط به سن باشد و یا نتیجه بیماری‌های دیگر باشد. این دریچه قلب که با محصول تولیدشده جایگزین می‌شود، دارای سه زبانه است که از بافت منعطفی ساخته شده و به بیرون خم می‌شود تا به این ترتیب دریچه باز شود. بین تپش‌های قلب، این بافت منعطف به داخل خم می‌شود و به این ترتیب دریچه بسته شده و مانع بازگشت جریان خون به داخل می‌شود. زمانی که این زبانه‌ها درست کار نکنند، سفت می‌شوند و در نتیجه مانع جریان خون می‌شوند.
بیمارانی که با این بیماری درگیرند اغلب باید عمل جراحی قلب باز انجام دهند تا بتوانند دریچه‌ای که درست عمل نمی‌کند را جایگزین کنند و به این منظور دو گزینه بسیار هزینه‌بر را پیش رو دارند:
دریچه مکانیکی: این دریچه‌ها از مواد سنتزی مانند کربن پیرولیتیکی ساخته می‌شوند که گزینه‌های بادوام‌تری هستند اما پس از قرار دادن این دریچه‌ها بیمار باید به صورت مادام‌العمر از رقیق‌کننده خون استفاده کند تا از لخته شدن خون و آسیب به گلبول‌های قرمز جلوگیری کند.
دریچه از جنس بافت: این دریچه‌ها به سختی از بافت قلب حیوانات جدا می‌شوند اما ریسک کمتری در لخته شدن و آسیب سلولی دارند اما در عین حال به سبب سفت شدن و تحلیل رفتن طبیعی بافت، دوام کمتری نسبت به نمونه مکانیکی دارند.
دریچه قلب از آخرین نمونه‌های نوآوری‌های خلاقانه دکتر غریب و آقای Grubbs است. در سال 2017 دکتر غریب با استارتاپ دیگری از کلتک به نام Avicena از یک اپلیکیشن رونمایی کرد که از کار افتادگی بطن چپ را اندازه‌گیری می‌کند؛ شاخصی بسیار مهم در سلامت قلب. آقای Grubbs که در سال 2005 جایزه نوبل شیمی را از آن خود کرده است، در همکاری با شرکت Cargill استارتاپ Materia را تاسیس کرده که بر روی ساخت سوخت زیستی تمرکز دارد.
Fred Farina مدیر ارشد نوآوری و همکاری‌های کسب‌وکار در دفتر انتقال فناوری کلتک می‌گوید: «پژوهشگران ما با تمام تبوغ خود، در حال ابداعاتی هستند که اهداف والایی دارد اما از طرفی فناوری‌هایی را تولید و تجاری‌سازی می‌کنند که تفاوت بزرگی در زندگی افراد دارد. تاثیراتی در دنیای واقعی که سنجه‌ای مهم از موفقیت‌های یک دانشگاه هستند و دانشگاه کلتک در این بخش به موفقیت‌های زیادی دست یافته است. من مطمئن هستم که در سال‌های آینده نیز روال به همین صورت خواهد بود.»
