蘇州大學(xué)教授楊磊（現(xiàn)任職河北工業(yè)大學(xué)）團(tuán)隊(duì)、復(fù)旦大學(xué)教授孫寧團(tuán)隊(duì)與美國(guó)布朗大學(xué)教授高華健團(tuán)隊(duì)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(bǔ)片。相關(guān)成果在線(xiàn)發(fā)表于4月15日《自然—生物醫(yī)學(xué)工程》。
心肌補(bǔ)片是治療嚴(yán)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(bǔ)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(jī)制尚不清楚，不同性質(zhì)的材料已被用于制備各類(lèi)心肌補(bǔ)片，但是否存在材料特性與力學(xué)性能仍未知。
該研究團(tuán)隊(duì)首先構(gòu)建了心室的有限元模型，對(duì)心肌梗死和非梗死區(qū)域的力學(xué)環(huán)境進(jìn)行了準(zhǔn)確定量表述。接下來(lái)，研究人員通過(guò)計(jì)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(gè)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(kāi)發(fā)了具有“凝膠點(diǎn)”流變學(xué)特性的力學(xué)自適應(yīng)性自粘心肌補(bǔ)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(dá)到與非梗死區(qū)域幾乎一致的水平。”楊磊告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，在使用GPAP后，動(dòng)物的病情會(huì)得到延緩和逆轉(zhuǎn)，心功能的主要指標(biāo)也會(huì)全部得到恢復(fù)，效果超越了幾乎所有已報(bào)道的無(wú)細(xì)胞類(lèi)心肌補(bǔ)片甚至部分干細(xì)胞補(bǔ)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(shì)，揭示了心肌梗死治療中的力學(xué)作用機(jī)制，開(kāi)發(fā)了一種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的心肌補(bǔ)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(kāi)辟了新思路。
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