生物科学门户网站
BIO1000.COM

工程师开发了一种原型补丁其功能与心脏组织的关键方面相同

它们的贴片可以承受机械要求,并模仿电信号传递特性,使我们的心脏有节奏地将血液泵入我们的身体。

他们的工作从本质上使我们更接近可以修复破碎心脏的功能设计。

在欧盟,六分之一的男性和七分之一的女性将在生命中的某个时刻遭受心脏病发作。在世界范围内,心脏病导致的男女死亡人数比任何其他疾病都要多。

可以通过外科手术应用衬有心脏细胞的心脏补丁来恢复心脏病发作后切除的受损组织的心脏组织,并修复婴儿和儿童的先天性心脏缺陷。不过,最终的目标是创建无细胞斑块,以恢复心脏细胞的同步跳动,而不会损害心肌的运动。

生物工程师在《高级功能材料》杂志上报告了他们的工作,这使我们更接近了这一现实。

Trinity的ussher生物医学工程助理教授,论文的高级作者Michael Monaghan说:

“尽管在该领域取得了一些进步,但心脏病仍然给我们的医疗系统和全世界患者的生活质量带来了沉重负担。它直接或间接地通过家人和朋友影响着我们所有人。因此,研究人员一直在寻求开发新的治疗方法,包括干细胞治疗,生物材料凝胶注射剂和辅助装置。”

“我们的研究是针对传统材料的少数研究之一,通过有效的设计,我们可以模仿依赖于方向的心脏机械运动,这种运动可以重复进行。这是通过一种称为“融化电子书写”的新颖方法实现的通过与全国各地的供应商的密切合作,我们能够根据自己的设计需求定制流程。”

这项工作是在三位一体生物医学科学研究所的三位一体生物医学工程中心与Avectas Ltd的子公司Spraybase®共同完成的。该工作由爱尔兰企业创新合作计划(IPP)资助。

Spraybase®的主管Gillian Hendy博士是该论文的合著者。Hendy博士赞扬了Trinity的团队在Spraybase®熔体电笔(MEW)系统上完成的工作和取得的进步。该团队取得的成功凸显了这项新技术在心脏领域的潜在应用,并通过IPP等平台简洁地捕捉了行业和学术合作的收益。

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。使用聚酯基热塑性聚合物无法满足心肌(心肌)的机械要求,而聚酯基热塑性聚合物主要是生物医学应用的认可选择。

但是,热塑性聚合物的功能可以通过其结构几何形状加以利用。然后,生物工程师着手制作一个补丁,该补丁可以控制材料在多个方向上的膨胀,并使用工程设计方法对其进行调整。

这些贴片是通过可重复,精确且可扩展的熔融电写技术(Spraybase®的一项核心技术)制造的。贴剂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。

该贴片抵制了反复拉伸,这是心脏生物材料的主要考虑因素,并显示出良好的弹性,可以精确模拟心肌的关键特性。

Monaghan教授补充说:

“从本质上讲,我们的材料满足了许多要求。散装材料目前已获批准用于医疗设备,该设计可适应心脏跳动的运动,并且已进行功能化以适应孤立的收缩组织之间的信号传递。”

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。