向修补一颗破碎的心迈出了一步
生物工程已经开发出一种原型补丁,与心脏组织的关键方面相同。他们的补丁能够承受机械需求和模仿电信带的性能,使我们的心脏能够在围绕我们的身体泵出血液。他们的工作基本上让我们一步更接近一个可能修补破碎的心脏的功能设计。
在欧盟,六分之一的男性和七分之一的女性会在生命中的某个时刻患心脏病。在世界范围内,心脏病杀死更多的女性和男人 - 无论种族都比任何其他疾病都要。
通过心脏细胞排列的心脏贴片可以手术施用,以恢复心脏病患者受损的患者的心脏组织,并修理先天性心脏缺陷婴儿和儿童。然而,最终的目标是创造出无细胞斑块,在不损害心肌运动的情况下,恢复心脏细胞的同步跳动。
迈克尔蒙古,三位一体的生物医学工程助理教授,以及本文的高级作者表示:“尽管该领域有一些进展,心脏病仍然对我们的医疗保健系统和全球患者的生活质量造成巨大负担。它通过家人和朋友直接或间接地影响我们所有人。因此,研究人员不断寻求开发新的治疗,其可包括干细胞处理,生物材料凝胶喷射和辅助装置。我们的是几个研究的研究之一,看起来一种传统材料,通过有效的设计使我们能够模仿心脏的方向依赖性机械运动,这可以是可重复的。这是通过一种名为“熔融电流”的新方法实现的,通过与国家的供应商密切合作,我们能够定制符合我们设计需求的过程。“
这项工作是在Trinity BioMeDical工程中进行的,该工作是在Trinity Biomedical Science学院的Avectas Ltd.的子公司合作,通过创新伙伴关系计划(IPP)由企业爱尔兰资助。Playbase主任吉利安亨迪博士是本文的共同作者。亨迪博士赞扬三位一体的团队完成的工作已经完成,并在PlayBase®熔融电陶陶(MEW)系统上进行了进步。
该团队取得的成功突出了这部新颖技术在心脏领域的潜在应用,并简明扼要地通过IPP等平台捕捉工业和学术合作的益处。
心脏组织的工程替代材料具有挑战性,因为它是一个不断移动和收缩的器官。心肌(心肌)的机械需求不能用聚酯基热塑性聚合物来满足,而聚酯基热塑性聚合物是生物医学应用中被批准的主要选择。
然而,热塑性聚合物的功能可以利用其结构几何。然后,生物工程师们开始制作一种贴片,这种贴片可以控制材料在多个方向上的扩展,并使用工程设计方法对其进行调整。
这补丁是通过熔体电写技术制造的,这是Spraybase的核心技术,具有可重复性、准确性和可扩展性。贴片还涂有导电聚合物聚吡咯,以提供导电性,同时保持细胞相容性。该贴片可以承受反复拉伸,这是心脏生物材料的主要关注点,并显示出良好的弹性,以准确模拟心脏肌肉的关键特性。
莫纳汉教授说:“本质上,我们的材料满足了很多需求。该大块材料目前已被批准用于医疗设备,设计适应泵送心脏的运动,并已被功能化,以适应孤立的收缩组织之间的信号。这项研究目前报告了我们的方法和设计的发展,但我们现在期待着进一步发展下一代的设计和材料,最终目标是将这种贴片应用于心脏病发作的治疗。”
这篇论文的第一作者迪诺拉特·奥尔维拉博士补充道:“我们的导电贴片支持体外模型中生物组织之间的导电。因此,这些结果代表了在制造生物工程贴片方面迈出的重要一步,这种贴片能够概括心脏组织的各个方面,即心脏组织的机械运动和电子信号。”
来源:都柏林三一学院