محققان دانشگاه مینه سوتا موفق به توسعه نمونه اولیه ای از قطعه یدکی سیستم گردش خون شدند که می تواند به عنوان دریچه جایگزین قلب در کودکان و بزرگسالان مورد استفاده قرار بگیرد. بسیاری از اختلالات دریچه قلب در بزرگسالان در بطن چپ قلب روی می دهد و محققان بدنبال توسعه دریچه سه لختی جایگزین برای رفع این نقص هستند. دستاورد نوین مهندسی پزشکی، ساخت قطعه جایگزین سیستم گردش خون از سلول های انسانی است؛ این قطعه جایگزین می تواند جان هزاران بیمار نیازمند به دریچه قلب جایگزین را بر طرف کرده و پس از کاشت درون بدن کودکان، رشد کند. «رابرت ترانکوئیلد» سرپرست تیم تحقیقاتی دانشگاه مینه سوتا با مطالعه بر روی نحوه بسته شدن زخم ها موفق به توسعه روش جدید ساخت قطعه یدکی سیستم گردش خون شده است. در این روش از سلول های انسانی برای تبدیل ماده ژله‌ای ‌O شکلی به یک ایمپلنت مستحکم و انعطاف پذیر با قابلیت کاشت درون سیستم گردش خون استفاده می شود؛ سلول های پوست موسوم به فیبروبلاست (fibroblast) به مایع ژل مانند حاوی کلاژن یا فیبرین – پروتئین دخیل در شکل گیری لخته خون – تزریق می شوند. برای تبدیل ژل فیبرین طبیعی به ساختاری انعطاف پذیر و مستحکم با قابلیت تحمل فشار سیستم گردش خون، از مغناطیس برای ردیف کردن شبکه ای از رشته های فیبریل استفاده شد. محققان با کمک شکل دادن ژل حاوی سلول در اطراف یک سیلندر شیشه ای، لوله ای در اندازه شریان بدن تولید کردند و با این روش، سلول ها مجبور به تولید کلاژن بیشتر شدند. در گام بعدی، لوله های درون یک پوشش انعطاف پذیر قرار داده شد که با کمک یک بیوراکتور، عمل مکش و کشش لوله ها انجام شد. پس از چند هفته، میزان تولید کلاژن توسط سلول ها افزایش یافته و استحکام بافت نیز بسیار بیشتر شد؛ اما لوله های تولیدی هنوز عملکردی کاملا مشابه دریچه قلب ندارند. برای عدم پس زدن دریچه جایگزین که از سلول های اهدایی ساخته شده است، بیمار مجبور به استفاده از داروهای سرکوب کننده سیستم ایمنی هستند؛ اما محققان امیدوارند که با استفاده از سلول های خود بیمار، مشکلات دریچه قلب جایگزین را مرتفع کنند. این طرح موفق به کسب بودجه تحقیقاتی 13 میلیون دلاری از سوی دولت شده است و تمرکز اصلی تحقیقات بر توسعه دریچه قلب جایگزین ویژه کودکان با قابلیت رشد درون بدن استوار است؛ محققان در حال آزمایش این فرآیند بر روی گوسفندان برای تولید دریچه قلب جایگزین هستند. نتایج این دستاورد در نشست سالانه مهندسی پزشکی آمریکا ارائه شد.