修复心肌有望用上纳米补片

杨静

2017年11月08日08:37 来源:健康报网

近日,上海交通大学医学院附属新华医院李毅刚教授领衔的团队与复旦大学高分子科学系彭慧胜教授合作,创新性地提出并成功构建了一种基于取向碳纳米管材料的新型心脏补片。最新一期学术期刊《先进材料》以封面文章形式发表了这项研究成果论文。

心肌梗死是人类健康的主要“杀手”之一。成年心肌细胞一旦损伤坏死很难再生,坏死的心肌逐渐被纤维瘢痕组织替代。不同于正常心肌组织,纤维瘢痕缺乏良好的电传导功能,可使受损心脏的电传导速度减慢,增加传导方向的不均一性,加重心脏收缩不同步所致心衰,易诱发致命的恶性心律失常甚至猝死。目前,临床所采用的治疗方法包括药物、溶栓治疗、冠状动脉旁路手术等,无法从根本上修复受损心肌,阻断病程进展,最终仍可能导致心力衰竭和恶性心律失常。

心脏组织工程是一种很有前途的修复梗死心肌的方法。通过体外培育的心肌组织,可移植替代受损部位,实现心脏结构和功能的恢复。然而,当前的心脏补片尚难以完全模拟天然心肌的取向分层结构,及电信号的快速传导和心肌同步收缩。

碳纳米管(CNTs)是一种具有特殊结构的一维量子材料。研究表明,碳纳米管具有促进细胞增殖与生长,诱导干细胞分化的作用。碳纳米管粉末作为体外细胞培育骨架中的添加剂使用已显示出良好的性能。研究团队大胆假设:如果将每一根碳纳米管都依其一维方向取向排列,则更有利于发挥碳纳米管本身管状结构独特的性能,并能模拟心肌取向结构。在此项研究中,研究人员利用干法纺丝技术制备的高度取向碳纳米管薄膜(SA-CNTs),具有极轻的质量、优异的导电性等。在体外采用碳纳米管薄膜作为骨架培养心肌细胞,不仅能诱导心肌细胞取向生长,同时能实现碳纳米管薄膜上心肌细胞的同步收缩。

研究人员表示,新型心脏补片针对心梗后心脏衰竭患者具有良好的应用前景。

(责编:盛月、权娟)


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