中外科研團隊研發(fā)出修復(fù)心臟“創(chuàng)可貼”

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來源：中國科學(xué)報

2019-04-17

蘇州大學(xué)教授楊磊（現(xiàn)任職河北工業(yè)大學(xué)）團隊、復(fù)旦大學(xué)教授孫寧團隊與美國布朗大學(xué)教授高華健團隊合作，研發(fā)出一種用于心肌梗死治療的粘彈性自黏附心肌補片。

蘇州大學(xué)教授楊磊（現(xiàn)任職河北工業(yè)大學(xué)）團隊、復(fù)旦大學(xué)教授孫寧團隊與美國布朗大學(xué)教授高華健團隊合作，研發(fā)出一種用于心肌梗死治療的粘彈性自黏附心肌補片。相關(guān)成果在線發(fā)表于4月15日《自然—生物醫(yī)學(xué)工程》。

心肌補片是治療嚴重心肌梗死和后續(xù)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(gòu)和改善心功能方面的力學(xué)機制尚不清楚，不同性質(zhì)的材料已被用于制備各類心肌補片，但是否存在材料特性與力學(xué)性能仍未知。

該研究團隊首先構(gòu)建了心室的有限元模型，對心肌梗死和非梗死區(qū)域的力學(xué)環(huán)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(qū)域應(yīng)施加何種力學(xué)約束可重建其力學(xué)功能并消除兩個區(qū)域間的力學(xué)差異。根據(jù)得出的力學(xué)重建策略，他們開發(fā)了具有“凝膠點”流變學(xué)特性的力學(xué)自適應(yīng)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(qū)域心肌的弛豫常數(shù)，達到與非梗死區(qū)域幾乎一致的水平。”楊磊告訴《中國科學(xué)報》，在使用GPAP后，動物的病情會得到延緩和逆轉(zhuǎn)，心功能的主要指標也會全部得到恢復(fù)，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(xiàn)了醫(yī)學(xué)、物理學(xué)與材料學(xué)等不同學(xué)科交叉合作的優(yōu)勢，揭示了心肌梗死治療中的力學(xué)作用機制，開發(fā)了一種具有自主知識產(chǎn)權(quán)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(nèi)的重大疾病的治療開辟了新思路。

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