يقول باحثون في جامعة تكساس إيه آند إم إنهم طوروا «شريحة وعاء» قابلة للتخصيص تعيد إنشاء الأشكال المعقدة لأوعية الدم البشرية —بما في ذلك الفروع والانتفاخات الشبيهة بالأم الدموية والتضيقات الشبيهة بالضيق— حتى يتمكن العلماء من دراسة كيفية تأثير تدفق الدم المعدل على الخلايا البطانية وتقييم العلاجات المحتملة دون الاعتماد على نماذج حيوانية.
لا تكون أوعية الدم البشرية أنابيب متساوية: إنها تنحني وتتفرع وتضيق وتتسع بطرق تغير تدفق الدم وترتبط بأماكن يمكن أن تتطور فيها الأمراض الوعائية. أبلغ باحثون في قسم الهندسة الطبية الحيوية بجامعة تكساس إيه آند إم عن منصة «شريحة وعاء» دقيقة السوائل مصممة لإعادة إنتاج تلك التعقيد المعماري. الجهاز هو نظام وعاء على شريحة صغير الحجم مبطن بخلايا بطانية —الخلايا التي تشكل البطانة الداخلية لأوعية الدم— حتى يتمكن الفريق من فحص كيفية ترجمة أنماط التدفق إلى اختلافات في إجهاد القص واستجابات البطانية. وصفت جينيفر دي. لي، التي حددتها تكساس إيه آند إم كطالبة ماجستير في الهندسة الطبية الحيوية تعمل في مختبر أبهيسيك جاين، الدافع بأنه التقاط كيف يمكن للتفرع والتوسعات الشبيهة بالأم الدموية والقيود الشبيهة بالضيق أن تغير أنماط التدفق والإجهادات التي تتعرض لها جدران الأوعية بشكل كبير. وفقًا لإصدار الجامعة، يبني المشروع على عمل سابق في نفس المجموعة من قبل تانماي ماثور، الذي وصف كطالب دراسات عليا سابق طور تصميم شريحة وعاء مستقيمة. يسرد الورقة لي وأنكيت كومار وماثور وجاين كمؤلفين وقد نُشر في Lab on a Chip بعنوان «Vascular architecture-on-chip: engineering complex blood vessels for reproducing physiological and heterogeneous hemodynamics and endothelial function» (2025، المجلد 25، العدد 11، الصفحات 2620–2631؛ DOI: 10.1039/D4LC00968A). قال جاين، الذي تصفه تكساس إيه آند إم بأنه أستاذ مشارك وعضو هيئة تدريس باربرا ورالف كوكس ’53 في الهندسة الطبية الحيوية، إن النهج الجديد يجعل من الممكن إنشاء هياكل أوعية حية أكثر تعقيدًا ودراسة مواقع ذات صلة بالأمراض قد يكون من الصعب إعادة إنتاجها بنماذج أبسط. قالت تكساس إيه آند إم إن لي بدأت العمل كطالبة بكالوريوس متميزة تبحث عن خبرة بحثية عملية واستمرت من خلال برنامج الماجستير السريع للجامعة. كما نقل الإصدار اقتباسًا من لي تصف بيئة المختبر بأنها ساعدتها على تطوير مهارات التعاون والتواصل. قال الفريق إن التكرارات المستقبلية قد تضيف أنواع خلايا إضافية خارج الخلايا البطانية لدراسة التفاعلات بين الدم المتدفق والأنسجة المحيطة —جهد وصفه جاين بأنه يتقدم نحو ما سمّاه «البعد الرابع» في أبحاث الأعضاء على شريحة. في رواية الجامعة، حصل المشروع على دعم من منظمات متعددة، بما في ذلك برنامج أبحاث الجيش الأمريكي الطبية وناسا والسلطة المتقدمة للبحث والتطوير الطبي الحيوي ومؤسسات الصحة الوطنية وإدارة الغذاء والدواء الأمريكية والمؤسسة الوطنية للعلوم ومكتب أموال الاستثمار الابتكاري الترجمي لتكساس إيه آند إم. قال الباحثون إن منصة شريحة الوعاء يمكن أن تدعم دراسات مخصصة للمرضى حول تدفق الدم واستجابة العلاج، مقدمة نظامًا غير حيواني لتقييم العلاجات المحتملة ودراسة آليات الأمراض الوعائية.
