中外科研團隊研發出修復心臟 “創可貼”

來源: 中國科學報 / 作者: 2019-04-16
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蘇州大學教授楊磊(現任職河北工業大學)團隊、復旦大學教授孫寧團隊與美國布朗大學教授高華健團隊合作,研發出一種用于心肌梗死治療的粘彈性自黏附心肌補片。相關成果在線發表于 4 月 15 日《自然—生物醫學工程》。

心肌補片是治療嚴重心肌梗死和后續心衰的一種潛在有效方式。然而,心肌補片在限制心室病理性重構和改善心功能方面的力學機制尚不清楚,不同性質的材料已被用于制備各類心肌補片,但是否存在最優材料特性與力學性能仍未知。

該研究團隊首先構建了心室的有限元模型,對心肌梗死和非梗死區域的力學環境進行了準確定量表述。接下來,研究人員通過計算模擬,研究了在梗死區域應施加何種力學約束可重建其力學功能并消除兩個區域間的力學差異。根據得出的最佳力學重建策略,他們開發了具有 “凝膠點” 流變學特性的力學自適應性自粘心肌補片 GPAP。

“它黏附在心臟表面后,能顯著降低梗死區域心肌的弛豫常數,達到與非梗死區域幾乎一致的水平。” 楊磊告訴《中國科學報》,在使用 GPAP 后,動物的病情會得到延緩和逆轉,心功能的主要指標也會全部得到恢復,效果超越了幾乎所有已報道的無細胞類心肌補片甚至部分干細胞補片。

本研究體現了醫學、物理學與材料學等不同學科交叉合作的優勢,揭示了心肌梗死治療中的力學作用機制,開發了一種具有自主知識產權的心肌補片,可望有效治療心肌梗死。該研究成果為包括缺血性心肌病在內的重大疾病的治療開辟了新思路。

相關論文信息:DOI:10.1038/s41551-019-0380-9

原文鏈接:http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2019/4/345184.shtm?id=345184

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