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2021-10-02 13:10

补片可以让虚弱的心脏重获新生

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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一种可以让你的血液泵动的东西。

这种超柔韧性心脏贴片是由曼尼托巴大学的西方工程学教授Kibret Mequanint和他的合作者设计的,可能有一天会被用来恢复心脏骤停后受损的心脏功能。

在心脏病发作后,即使在成功的手术或干预后,通过微创干预恢复肌肉的血液流动,心脏也会被削弱。大多数负责收缩心脏的心肌细胞在干预之前就已经死亡,使心脏无法执行最重要的任务:泵血。

心脏补片的概念,作为一种治疗心力衰竭的选择,并不是新的。Mequanint是生物材料、组织工程和再生医学领域的著名专家,他说,这种新贴片的特殊之处在于它的传输方法和导电性。

Mequanint说:“到目前为止,心脏补片的运送几乎总是需要开胸手术。“这些贴片也不导电,这意味着它们不能与心肌整合以实现功能恢复。”






资料来源:罗伯·波特/西方大学

这种新贴片具有可变形的能力,可以折叠并挤压到注射器或商业导管中,允许它被注射并在“奇妙的旅程”中运送到衰弱的心肌。到达心脏后,这块补丁会“记住”它原来的形状,展开并与心肌融合。

一旦到了那里,导电就成了关键。衰弱的心肌现在成了疤痕组织,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,《自然生物医学工程》今天发表的一项研究详细说明。

Mequanint说:“有电子信号穿过心脏,所以当你植入以前出现的那种心脏贴片时,它会增强,但信号也会被阻断,这是一个问题。”“现在已经没有传导了,所以心脏不能正常工作。”






碳纳米管网格模拟了心脏的天然co nductive网络。来源:西安大略大学 ntario




来源:西安大略大学 ntario

这种新的心脏贴片由嵌入心脏细胞的弹性蛋白、明胶和碳纳米管设计而成。碳纳米管具有高导电性,而弹性蛋白具有超柔韧性,这使得这种设计和输送方法——微创性——完美地解决了长期存在的提高心力衰竭后性能的医学难题。

对于一些患者来说,心脏移植是心力衰竭后唯一的选择,但器官捐赠者的数量远远少于等待移植的人。例如,在加拿大,每年只有200例心脏移植手术,但却有超过35000例心脏病发作。在美国,每年有2000例心脏移植手术,但心脏病发作的人数却跃升至80.5万例。

Mequanint说:“捐赠者不够多,所以我们需要其他解决方案。我们认为我们已经有了一种新的导电和可注射心脏贴片。”