
新的合成支架可以在培養皿中培養功能性心臟細胞,並在活大鼠心臟中哄騙血管生長。
本週在美國國家科學院期刊會議記錄中描述的心臟腳手架可以有一天被用來治愈人類的心心臟病發作。
華盛頓大學生物工程學教授的首席作家巴迪·拉特納(Buddy Ratner)在一份聲明中說:“今天,如果您有心髒病發作,醫生無能為力。”但是,他補充說,生物工程為增強心臟的治愈能力提供了一些希望。
“如果我們可以在那一部分受損的心臟中傳遞重要的新細胞怎麼辦?”拉特納說。
成長的心
為了發現,研究人員開發了一種柔性的凝膠狀材料,形成了柔性桿,比人的頭髮窄。他們說,目標是創建一個類似腳手架的矩陣,就像房屋的框架一樣,可以注入受損的人心臟,並用患者或供體的干細胞播種。腳手架會使細胞有所生長,逐漸溶解,因為它被活組織代替。
使用腳手架來建造器官組織的想法並不是什麼新鮮事物,但是研究人員說,他們的材料比開發中的其他心臟支架更便宜,更簡單。
研究人員首先用胚胎雞細胞測試了腳手架,然後是從人類胚胎幹細胞。研究人員報導,在實驗室中,人類肌肉細胞在腳手架環境中迅速乘以乘積。這些細胞最多可以存活300微米(4個人毛的直徑)深入基質。他們還開始與足夠的力量收縮以彎曲腳手架。
然後,研究人員將4毫米長的腳手架注入活大鼠的心臟。四個星期後,動物的身體接受了材料,血管穿透了腳手架。
心的生活線
新的腳手架還沒有準備好進行人體測試,但是研究人員對其功效感到樂觀。他們的發現表明,支架有助於觸發血管生長,這可能是因為稱為巨噬細胞的免疫細胞進入毛孔並釋放化學信號以引起新容器的形成。華盛頓大學病理學和生物工程教授查克·穆里(Chuck Murry)說,這對於新細胞的生存至關重要。
“移植心臟細胞要做的第一件事就是生存。血液供應。因此,我們必須盡快促進宿主的血液供應。 ”穆里說:“我們非常樂觀地認為,這種腳手架將有助於在植入後保持肌肉細胞的生命,並有助於過渡到工作心臟肌肉。 ”
研究人員現在正在研究加速血管生長的原因。他們還努力調整腳手架溶解所需的時間,以更好地匹配新細胞生長所需的時間。同時,研究作者共同創立了一家創業公司Beat Beate Beothapeutics,以許可該技術並朝著人類的測試邁進。
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