由干细胞和聚合物制成的心脏贴片有希望

03/23/2015

美国阿克伦大学(bet365官网 of bet365官网)开发的一项技术可以让因心脏病发作而死亡的心肌组织再生,并准备在实验室的啮齿动物身上进行试验。

Christie Zhang

克里斯蒂张


葛“克里斯蒂”张博士,生物医学工程助理教授,已经从美国国立卫生研究院获得了459,992美元的资助,以进一步研究完善“补丁”来治愈心脏受损区域。这笔拨款将用于今年春天开始的一项研究,研究贴片在老鼠身上的有效性。

这个补丁是由数以百万计的心脏修复细胞组成的,这些细胞是从骨髓中收集并在实验室培养皿中培养的干细胞的后代。增殖的细胞形成薄片附着在培养皿上。

更有效的生产

实验室的培养皿内衬一种对温度敏感的聚合物,当温度降低时,这种聚合物会迅速膨胀。扩增将细胞片从培养皿中分离出来,将它们举起来便于收获。这种分离技术避免使用溶液剥离细胞的胶状分泌物。保留“胶水”可以帮助贴片在不缝合的情况下粘在心脏上,避免肌肉受到更多的创伤。

因为临床医生通常需要收集10个或更多的细胞层来制作贴片,所以手术室的速度很重要。UA的聚合物涂层在大约两分钟内膨胀,大约比目前市场上的产品快20倍。张和她的UA合作者,包括化学工程教授张碧敏博士,已经申请了这种聚合物的美国和国际专利。

这种贴片是通过将细胞片分层在猪心脏的薄片上形成的,这片薄片作为一个框架,赋予了贴片结构。不过,首先,一种化学洗涤剂擦洗所有猪细胞的框架,这会导致免疫系统拒绝贴片。这种贴片还能接受模拟心跳的电刺激。当细胞抓住并修复组织时,它可以帮助心脏跳动。猪的骨架会降解,一年内就消失了。

减少对心肌的创伤

干细胞疗法修复心脏组织的人体试验现在依靠多次注射来输送所需的数百万个细胞。每次注射都会轻微伤害心脏,张说,就像用缝线贴补丁一样。注射也可能不能使细胞均匀分布,可能导致它们凝结,引发另一次心脏病发作。

张说,在大鼠身上进行贴片研究的结果将在一年内公布。如果一切顺利,她将需要吸引更多的拨款,以便在大型动物身上测试这种贴片。可能的人体试验还需要很多年才能实现。


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