發(fā)布日期：2019-04-17
本報訊（記者唐鳳）蘇州大學(xué)教授楊磊（現(xiàn)任職河北工業(yè)大學(xué)）團(tuán)隊、復(fù)旦大學(xué)教授孫寧團(tuán)隊與美國布朗大學(xué)教授高華健團(tuán)隊合作，研發(fā)出一種用于心肌梗死治療的粘彈性自黏附心肌補片。相關(guān)成果在線發(fā)表于4月15日《自然—生物醫(yī)學(xué)工程》。
心肌補片是治療嚴(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)機制尚不清楚，不同性質(zhì)的材料已被用于制備各類心肌補片，但是否存在最優(yōu)材料特性與力學(xué)性能仍未知。
該研究團(tuán)隊首先構(gòu)建了心室的有限元模型，對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，研究人員通過計算模擬，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)功能并消除兩個區(qū)域間的力學(xué)差異。根據(jù)得出的最佳力學(xué)重建策略，他們開發(fā)了具有“凝膠點”流變學(xué)特性的力學(xué)自適應(yīng)性自粘心肌補片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《中國科學(xué)報》，在使用GPAP后，動物的病情會得到延緩和逆轉(zhuǎn)，心功能的主要指標(biāo)也會全部得到恢復(fù)，效果超越了幾乎所有已報道的無細(xì)胞類心肌補片甚至部分干細(xì)胞補片。
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，揭示了心肌梗死治療中的力學(xué)作用機制，開發(fā)了一種具有自主知識產(chǎn)權(quán)的心肌補片，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辟了新思路。
相關(guān)論文信息：DOI:10.1038/s41551-019-0380-9
《中國科學(xué)報》 (2019-04-16 第1版 要聞)來源：中國科學(xué)報
