自然材料厉害了科学家发明心肌修复



近日,加拿大多伦多大学科学家在心脏修复领域取得了重大突破。他们开发出了类似创可贴药芯大小的心肌细胞组织贴片,尺寸为1cm×1cm×0.1mm,可以用来修复因心肌梗死导致的心肌损伤。

左图是没有被修复的小鼠心脏横切图,可以明显看到心室放大,右侧心肌壁非常薄(心衰)

右图是修复后的小鼠心脏横切图,心脏容积小,心脏壁厚实(有力量)

更厉害的是,给受损心脏贴上这个「创可贴」不需要做开胸手术,只需要一个孔径为1mm的管道,即可将这个贴片轻易贴到受损心肌的表面。

心肌组织贴片轻易通过口径为1mm的管道,且穿过后能充分展开

这意味着这是一个微创手术,这可是传统心肌梗死治疗方法不可想象的。将来一旦被用到人身上,患者可能就不用开胸,只需微创手术,就能修复受损的心脏啦!这将大大缩短创伤愈合的时间、减少患者的痛苦!

作者畅想的心肌受损治疗过程:在患者的胸腔插入一根细细的管道,对准心肌受损的部位,将心肌组织贴片注入即可

这项研究成果由加拿大多伦多大学生物医学工程学教授MilicaRadisic团队完成。相关的研究成果刊登在顶级期刊《自然材料》上[1]。

MilicaRadisic教授

因冠状动脉急性、持续性缺血缺氧所引起的心肌细胞坏死,即心肌梗死,是临床上常见的危急重症,可并发心律失常、休克或心力衰竭,常常危及生命。该病在欧美国家最为常见,随着社会老龄化、生活节奏的加快,心肌梗死也成为我国人民的重大疾病负担。据统计,年,我国心肌梗死死亡率城市为55.32/10万,农村为68.6/10万[3]。

在发生心肌梗死后,即使患者被抢救回来,大量心肌细胞的死亡会使心脏上出现“疤痕”,还会让左心室扩大,射血分数降低(代表心脏的收缩能力,值越高,心脏的收缩能力越强),最终导致心脏功能受损。我们的心脏不仅不能自我修复,而且更糟糕的是,死亡的心肌组织会“牵连”周围的肌肉,使得“疤痕”慢慢扩大。由于心脏壁局部变薄,在血流动力学改变的情况下,容易发生室壁瘤和心脏破裂,这无疑给患者埋下了巨大的安全隐患。

如何修复受损的心脏成为许多科学家们的研究重点,相信你也看过不少关于心脏“补丁”的报道(比如,华人科学家发明3D打印干细胞心脏「补丁」,可与天然心脏融为一体

奇点猛科技)。

上图,心肌组织贴片「蜷缩」在口径1mm的试管里

下图,从试管里释放出来的心肌组织贴片

但是,想要利用这些工程化组织去修复心脏,通常需要采取开胸的心内直视手术。Radisic教授认为,这对于心肌梗死的患者来说,手术的风险通常要比可能的益处大。因此,如何突破这个技术障碍,成为她的团队


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