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聚合物貼片可以幫助修復破碎的心臟

放大字體  縮小字體 發布日期:2020-02-21  瀏覽次數:2

一個基于聚合物的原型貼片已經被開發出來,可以用于修復心臟病發作后的心臟組織。都柏林三一學院的生物工程師說,這種貼片可以承受心臟跳動的機械要求,同時模仿心臟的電信號特性。2020年2月12日,一篇描述這項研究的論文發表在《先進功能材料》的雜志上。

排列著心臟細胞的心臟貼片可以通過外科手術修復心臟病發作后切除受損組織的患者的心臟組織,并修復嬰兒和兒童的先天性心臟病。不過,三一學院網站上的一份新聞稿解釋說,最終的目標是創造出無細胞貼片,可以在不損害心肌運動的情況下恢復心臟細胞的同步跳動。

以聚酯為基礎的熱塑性聚合物不能滿足心肌的機械需求,而聚酯型熱塑性聚合物主要被批準用于生物醫學應用。然而,熱塑性聚合物的功能可以通過其結構幾何來利用。生物工程師們隨后著手制作一塊可以控制材料在多個方向上膨脹的貼片,并使用工程設計方法對其進行調整。

這篇論文的作者、生物醫學工程助理教授Michael Monaghan說:“我們的研究是為數不多的關注傳統材料的研究之一,通過有效的設計,我們可以模仿心臟依賴方向的機械運動,這種運動可以重復地維持下去。這是通過一種名為熔體電寫的新方法實現的,通過與全國各地的供應商密切合作,我們能夠定制工藝以滿足我們的設計需求?!?

熔體電寫被描述為一種精細的3D打印形式,它使用電場繪制寬度為人類頭發的十分之一的纖維。愛爾蘭的Spraybase公司設計了一種適合熔體電寫的熔體電紡儀,三一學院的研究人員用它來生產貼片。Spraybase的熔體電紡儀在2019年愛爾蘭實驗室獎上被評為年度創新。

貼片涂有導電聚合物聚吡咯,以在保持細胞相容性的同時提供導電性。

新聞稿稱,原型貼片經受住了重復拉伸,這是心臟生物材料的主要擔憂,并顯示出良好的彈性,可以準確模擬心肌的關鍵屬性。

Monaghan說,研究人員現在期待著進一步開發下一代的設計和材料,最終目的是將這種貼片應用于心臟病發作的治療。

    (編輯:小草)
 
關鍵詞: 聚合物貼片
 
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