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补丁可以给脆弱的心脏带来新的生命

导读由西方大学领导的一个合作团队开发的一种新的心脏贴片就是可以让你的血液泵血的东西——字面意思。由西方工程学教授KibretMequanint和他在

由西方大学领导的一个合作团队开发的一种新的心脏贴片就是可以让你的血液泵血的东西——字面意思。由西方工程学教授KibretMequanint和他在曼尼托巴大学的合作者设计的超柔心脏贴片有朝一日可能用于恢复心脏骤停后受损心脏的功能。

在心脏病发作和微创干预以恢复肌肉的血液流动后,即使在成功的手术或干预之后,心脏也会变得虚弱。大多数负责收缩心脏的心肌细胞在干预前就已经死亡,从而阻止其执行最重要的任务:泵血。

心脏贴片作为心力衰竭的一种治疗选择的概念并不新鲜。生物材料、组织工程和再生医学领域的著名专家Mequanint说,是什么让新贴片——尚未在人类心脏上进行测试——如此特别的是它的递送方法和导电性。

“迄今为止,心脏补片的递送几乎总是需要开胸手术,”Mequanint说。“这些贴片也不导电,这意味着它们无法与心肌结合以进行功能恢复。”

新贴片具有变形能力,可以折叠并挤入注射器或商用导管中,使其能够在“梦幻般的航行”中注射并运送到虚弱的心肌。到达后,贴片会“记住”其原始形状,展开并融入心肌。

到达那里后,导电是关键。减弱的心肌,现在是疤痕组织,不能自行再生,也不能向身体输送足够的血液。由Mequanint和他在曼尼托巴大学的合作团队设计和优化的新型导电和可注射心脏贴片能够在动物模型中恢复受损心脏的大部分功能,这在NatureBiomedicalEngineering今天发表的一项研究中有详细说明。

“有电信号穿过心脏,所以当你引入心脏贴片时,以前开发的那种,它会得到加强,但信号也被阻断,这是一个问题,”梅昆特说。“没有传导了,所以心脏不能正常运作。”

新的心脏贴片由弹性蛋白、明胶和碳纳米管制成,并嵌入了心脏细胞。碳纳米管具有高导电性,而弹性蛋白具有超柔韧性,这使得这种微创的设计和输送方法成为解决长期存在的提高心力衰竭后表现的医学难题的完美解决方案。

对于一些患者来说,心脏移植是心力衰竭后的唯一选择,但器官捐赠者的数量远远少于等候名单上的人数。例如,在加拿大,每年仅进行200次心脏移植手术,但有超过35,000次心脏病发作。在美国,每年有2,000例心脏移植手术,但心脏病发作次数跃升至805,000例。

“只是没有足够的捐赠者,所以我们需要其他解决方案,我们认为我们有一个新的导电和可注射心脏贴片,”Mequanint说。

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