工程师成长预血管化的组织心脏补丁

佳佳厂,密歇根理工大学新闻

挂在一分钟......我们试图找到一些你可能喜欢更多的故事。


电子邮件这个故事






修补心脏需要微小血管的帮助。在对准工程心脏补丁密集的血管结构可以帮助患者从心脏攻击中恢复过来。

由赵枫,在密歇根理工大学生物医学工程副教授领导的研究小组,最近发表在工程预血管化组织的最佳实践两个新的文件。

该小组的研究论文,发表在治疗诊断,重点发展与小随着血管做了干细胞的心脏组织工程补丁要像真正的心脏肌肉。他们的评论文章,发表在Acta Biomaterialia,检查六个创新战略的优缺点在工程组织对准微血管。

血管系统带来营养和氧气到组织;以下器官移植,心脏手术或皮肤移植成功治愈的重要成分。微血管结构,这是毛细管状微血管,有很好的作用,并且为了有效,必须高度一致,密集和成熟。随着工程的生物材料这样一个强大的血管系统是困难的,并且依赖于框架 - 支架 - 生长的细胞。

“在3D scaffolds've微血管组织的重要性在很大程度上被忽视,”赵解释说。 “微血管是不一样的细胞;人们已经做了很多工作,看细胞的排列,但是,微血管这项工作仍然是新的。了解背后的生物材料微血管对准机制将帮助我们和其他生物医学工程师创造更好,更精致植入物和设备。“

到那里,赵和她的团队审查的优势和用于对齐船只六种不同方法的优缺点:机电刺激,表面形貌,微脚手架和微流体,表面图案化和3D打印。

的优点有很大不同,并集中在一个方法的简易性或控制性。机电刺激是简单地伸展;微流体和微脚手架使医疗测试更加简单; 3D打印是可定制的。然而,在一个主要的缺点中心挑战:工程微血管往往过大 - 他们在心脏组织是比真实的毛细血管大得多 - 他们是不是经常密集和成熟到足以提供适当的营养和血液。

对准微血管有点像管道,和不匹配的大小不把用于接通水好兆头。对于一些动手解决问题,赵本山的团队集中在仿生学心脏肌肉微血管排列,密度和尺寸。

到目前为止,工程流程,创造完美的生物材料的预血管化的心脏补丁并没有作出它的临床试验。赵和她的团队希望改变这种状况。

“心肌梗死是一个大问题,没有很好的治疗目前它,”她说。能不能帮下一个心脏发作心脏补丁。 “心脏补片是完全生物,含有干细胞与能模仿真正的组织血管,可以帮助修复心脏。”

治疗诊断学论文深入研究了微血管在这一进程中的作用,以及如何工程化组织可以遵循自然的人的领先优势。钱辰主要作者,来自密歇根理工大学的博士研究生,现在在默克公司的科学家已经在广泛赵曾与预血管化组织。该大学认可赵倩的和去年的努力,在巴克塔拉特研究奖。钱后毕业,博士生Dhavan Sharma和文凯贾ESTA继续研究。研究小组称,心脏肌肉是最棘手的组织与工作之一。

“在心脏肌肉,细胞都高度一致的机电信号为交易和微血管的高度一致和密集的同时,说:”赵解释说,在补丁微血管可以连接到本地脉管系统,带来营养和氧气。如果没有这一点,该工程心脏修补程序可能会死。 “所有未组织有这样的微观结构。它无处不在。 ESTA技术可用于骨骼肌,烧伤和慢性伤口healingand神经再生“。

赵和她的团队都表现出仿生设计的适合于心脏微血管补丁组织成长的潜力。接下来的步骤将是动物试验和提炼技术的植入物和医疗设备。与小,密密麻麻,整齐地排成一行血管的帮助下,工程化组织能帮助心脏,皮肤,骨骼和肌肉自然再生。