رگهایی از جنس تار و پود

پیوند رگهای مصنوعی امروزه در دنیا بسیار متداول است. این پیوند در کشور ما نیز صورت می گیرد ؛ اما تاکنون فناوری تولید رگهای مصنوعی در ایران وجود نداشته است.

کد خبر: ۱۲۱۵۱۱

بتازگی پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به ساخت نوعی رگ مصنوعی از جنس داکرون شده اند. در این طرح با تغییرات اساسی در ماشین های بافندگی با ماکو و اضافه کردن برخی قطعات ، امکان بافت پارچه های ظریف داکرونی بدون درز دوخت به قطر متوسط 16 میلی متر فراهم شده است.

سرخرگ ها ، عروقی خونی هستند که اکسیژن و مواد غذایی را از قلب به بقیه بدن می رسانند. سرخرگ های سالم قابل انعطاف و قوی هستند و حالت الاستیکی دارند. سطح داخلی آنها صاف است ، طوری که خون بدون هیچ محدودیتی در آن جریان دارد.
ولی به مرور زمان ، فشار زیاد در شریان ها می تواند دیواره آنها را سخت و ضخیم کند و گاهی مانع جریان یافتن خون به بافتهای بدن شود. به این پروسه آرتریواسکلروزیس یا سخت شدن سرخرگ ها (تصلب شرائین) گفته می شود.
آرتریواسکلروزیس شایع ترین شکل آرتریواسکلروزیس است. هر دو اصطلاح اغلب به جای هم استفاده می شوند ؛ ولی آترواسکلروزیس به سخت شدن سرخرگ ها که در اثر تجمع رسوبات چربی (پلاکها) و دیگر مواد ایجاد می گردد ، گفته می شود. عموما تصور می شود این بیماری قلب را درگیر می کند، در حالی که آترواسکلروزیس و آرتریواسکلروزیس شریان ها را در هر جای بدن می توانند درگیر کنند. در واقع بیماری بیشتر سرخرگ های قلب ، مغز ، کلیه ها ، آئورت شکمی و پاها را درگیر می کند. البته علائم و نشانه های اختصاصی به نوع شریان هایی که مسدود شده اند ، بستگی دارد.
معمولا تا زمانی که یک یا چند سرخرگ به اندازه ای تنگ نشده اند که شدیدا جریان خون را کاهش دهند (ایسکمی) یا لخته خون ایجاد کنند که می تواند رگ را کاملا مسدود کند ، هیچ علامت و نشانه ای دیده نمی شود. احتمالا رسوبات چربی که از کلسترول ساخته شده اند و دیگر مواد حاصل شده سلولی تجمع و سختی را ایجاد و فضای سرخرگ را تنگ می کنند. بافتهایی که از سوی این رگ تنگ شده خون رسانی می شوند ، خون کافی دریافت نمی کنند. بدن ممکن است با افزایش فشار خون برای برقراری جریان خون کافی به این کمبود خون رسانی پاسخ دهد. افزایش فشار خون باعث آسیب بیشتر به عروق می شود و اطراف پلاک تشکیل شده ، التهاب ایجاد می کند. احتمالا قطعاتی از رسوبات چربی پاره و وارد گردش خون می شوند. این وضعیت موجب تولید لخته خون می شود و به نهادها آسیب می رساند ، همانند آنچه در حمله قلبی روی می دهد.
لخته خون همچنین می تواند به دیگر نقاط بدن شما برود و جریان خون را به نهاد مهمی به طور کامل یا نسبی قطع کند.

گام به گام تا تولید رگ

رگهای مصنوعی لوله هایی هستند که جایگزین بخشی از رگهای طبیعی می شوند ؛ چراکه این رگهای بدن در اثر بیماری های عروقی مانند گشاد شدگی دیواره رگ (آنوریسم) و گرفتگی عروق (آترواسکلروز) قادر به انجام وظیفه خود به عنوان مجرای خون نیستند.
در گامهای اولیه به منظور تولید رگهای مصنوعی در سال 1915 ، تمرکز روی تهیه لوله هایی با دیواره ثابت و بدون حرکت از جنس شیشه ، فلز و پارافین بود که با شکست مواجه شد. در گام بعدی لوله های تهیه شده از مواد پلاستیکی (مانند متیل متاکریلات) ، در مقایسه با نمونه های فوق الذکر عملکرد بهتری نشان دادند ؛ اما کاربرد وسیع رگهای مصنوعی با ارائه رگهای پارچه ای متخلخل و انعطاف پذیر صورت گرفت.
اولین رگ مصنوعی پارچه ای از وینیون - ان که از پلیمرهای وینیل کلراید و اکریلونیتریل است ، در سال 1952 تهیه شد.

رگی که خسته می شود

در تولید رگهای مصنوعی از مواد مختلف استفاده می شود که از میان آنها کاربرد داکرون (پلی اتیلن ترفتالات) و تفلون (پلی تترافلوئور اتیلن) به دلیل خواص مکانیکی و شیمیایی مناسب و مقاومت در برابر تخریب بیولوژیکی متداول تر است.
به گفته مهندس آزیتا آسایش ، دانشجوی دکتری دانشکده نساجی دانشگاه صنعتی امیرکبیر ، رگهای مصنوعی از نظر ساختار به 2 دسته تقسیم بندی می شوند که شامل رگهای مصنوعی با ساختار منسوج (پارچه ای) و رگهای مصنوعی با ساختار پلیمری می شوند.
آسایش می افزاید: رگهای مصنوعی پارچه ای با ساختارهای تاری پودی ، حلقوی تاری و حلقوی پودی تولید می شوند.
رگهای مصنوعی باید از تخلخل ، قابلیت اتساع ، مقاومت در برابر خستگی و مقاومت در برابر پیچ خوردگی ، استحکام و انعطاف پذیری مناسب برخوردار باشند و در بدن ایجاد عفونت نکنند. یکی از مشکلات عمده در کاربرد رگهای مصنوعی ، خستگی رگها با گذشت زمان است. به این ترتیب که در اثر عبور جریان ضربانی خون از داخل رگ ، دیواره رگ در معرض بارگذاری سیکلی مداوم قرار می گیرد ، خواص مکانیکی رگ مصنوعی تغییر می کند و قابلیت اتساع آن کاهش می یابد.
در این حالت اختلاف قابلیت اتساع رگ مصنوعی با رگ طبیعی به مشکلاتی از قبیل ضخیم شدن دیواره رگ ، اغتشاش در جریان خون ، لخته شدن خون و پارگی در ناحیه بخیه منجر می شود

این رگ مصنوعی در ناحیه پشت زانو در بدن پیوند شد. متاسفانه این رگ مصنوعی سریعا دچار خستگی شد و در ادامه استحکام کششی خود را از دست داد.
به این ترتیب ، از آغاز تاکنون تحولات متعددی در زمینه مواد مورد استفاده و ساختار رگهای مصنوعی به منظور بهبود خواص و عملکرد آنها صورت گرفته است. البته برخی رگها بویژه رگهای بزرگ را نمی توان با رگهای دیگر بدن جایگزین کرد. از آنجایی که رگهای مصنوعی بتدریج و بر اثر فشارهای متناوب جریان خون خاصیت ارتجاعی خود را از دست می دهند ، این امر می تواند به تشکیل لخته ، اغتشاش در جریان خون و حتی پارگی محل بخیه رگ مصنوعی منجر شود. به همین علت هم از لوله های پلاستیکی معمولا برای جایگزینی رگهای خونی در جراحی بای پس عروق - کرونری استفاده می شود ؛ اما اگر عرض این لوله ها کوچکتر از 6 میلی متر باشد ، اغلب در اثر تجمع سلول های خونی ، لخته هایی ایجاد می شود که اگر این لخته ها آزاد شوند ، می توانند به مغز و سایر اعضا آسیب برسانند.

بافته هایی برای پیوند

پیوند رگهای مصنوعی امروزه در دنیا بسیار متداول است. این پیوند در کشور ایران نیز صورت می گیرد ؛ اما فناوری تولید رگهای مصنوعی در ایران وجود ندارد. آسایش ، مجری طرح ساخت رگهای مصنوعی از جنس داکرون درباره لزوم این کار می گوید: در این طرح با توجه به وارداتی بودن رگهای مصنوعی مورد نیاز جراحان و همچنین نبود ماشین های بافت رگ در کشور ، با ایجاد تغییرات اساسی در ماشین های بافندگی با ماکو که به صورت معمول برای تولید پارچه های معمولی و با عرض زیاد استفاده می شوند ، امکان بافت پارچه های ظریف داکرونی به گونه ای فراهم شد که پارچه لوله ای بدون درز (دوخت) به قطر متوسط 16 میلی متر بافته شد.
به منظور تولید تجاری رگهای مصنوعی نیاز است که ماشین بافندگی مناسب برای تولید آنها طراحی و ساخته شود و پس از تولید نمونه ها با ساختار مناسب و انجام آزمون هایی به منظور تایید خواص مکانیکی آنها ، آزمون هایی به منظور بررسی زیست سازگاری و عملکرد این رگها در محیط بیولوژیکی صورت گیرد. تحقق این مهم نیز در گرو مشارکت و حمایت گروهی است.
تاکنون به علت انحصار فناوری تولید رگ مصنوعی در دست کشورهای سازنده ، نه تنها ماشین های بافنده رگ بلکه دستگاه های آزمون خستگی نیز در اختیار ما قرار نداشت ؛ اما با کمک این طرح در حال حاضر آزمون های مربوط به خواص مکانیکی نمونه ها در حال انجام است و پس از آن کشت سلولی و بررسی خواص مکانیکی پس از کشت انجام خواهد شد. در این طرح که در قالب طرح دکتری در دانشکده نساجی دانشگاه صنعتی امیرکبیر انجام شده است ، دکتر علی اصغر اصغریان جدی (استاد دانشکده نساجی) ، دکتر سیدسلمان نورآذر (استادیار دانشکده مکانیک) ، دکتر محمد تفضلی شادپور (استادیار دانشکده مهندسی پزشکی) و مهندس سعید حمزه (کارشناس ارشد دانشکده نساجی) همکاری داشته اند.
آسایش در پایان می گوید: با توجه به پیشنهاداتی که از سوی برخی مراکز تحقیقاتی در کشور برای همکاری در این طرح داده شده است ، امید است در آینده ای نزدیک کشور را از واردات این کالای پزشکی بی نیاز گردانیم.