Исследователи создали регенерирующий нанопластырь для сердца

Когда человек переносит инфаркт, часть его сердца умирает. Нервные клетки на сердечной стенке и специальный класс клеток, которые спонтанно расширяются и сокращаются, обеспечивая отличную синхронность в сердцебиении, погибают навсегда. Хирурги не могут вылечить пораженную область. Это как если бы вы столкнулись на своем пути с дорогой усеянной рытвинами и покинули ее, чтобы построить новую дорогу взамен.

Разумеется, это далеко не эффективный способ обращения с единственным наиболее важным органом в человеческом организме. Наилучшим решением было бы найти способ, чтобы оживить заглушенную область, и, находясь в поисках этого решения, группа исследователей в Университете Брауна в Индии, похоже, пришла к каким-то результатам.

Ученые обратились к нанотехнологиям. В лаборатории они создали структуру, состоящую из нановолокон углерода и полимера одобренного государством. Испытания показали, что комплексные нанопластыри восстанавливали естественные клетки сердечной ткани, названные кардиомиоциты, а также нейроны. Вкратце, тесты показали, что мертвую область сердца можно вернуть к жизни.

"Вся идея состоит в том, чтобы помещать что-то в области мертвой ткани, что будет способствовать ее регенерации, чтобы, в конечном счете, вернуть здоровье сердцу пациента" – сказал Дэвид Стоут, аспирант в Школе Проектирования в Брауне и главный автор исследования опубликованного в "Acta Biomaterialia".

Если новый метод окажется успешным, это поможет миллионам людей. В 2009 году около, согласно сведениям Американской Сердечной Ассоциации, 785000 американцев перенесли повторный инфаркт из-за слабости, вызванной шрамами покрывающими сердечную мышцу, образованными в результате предшествующего инфаркта. Как ни печально, но каждая третья женщина или каждый пятый мужчина, которые перенесли инфаркт, обречены испытать еще один в течение шести лет, как добавили исследователи, приводя в пример данные Американской Сердечной Ассоциации.

Уникально в экспериментах проведенными в Университете Брауна и в Индийском Институте Технологий Канпур то, что инженеры применили нановолокна углерода, спиралевидные трубки с диаметрами в пределах 60-200 нанометров. Углеродные нановолокна хорошо работают, поскольку они являются отличными проводниками электронов, выполняющих тип электрических связей, которые обеспечивают сердцу поддержание устойчивого ритма.

Исследователи соединили нановолокна вместе, используя полимер, на основе поли молочной и гликолевой кислот, чтобы сформировать сетку длиной около 22 миллиметров и толщиной 15 микронов, имеющую сходство с медицинским пластырем. Они положили сетку на стеклянную подложку, чтобы определить смогут ли кардиомиоциты заселить поверхность и вырастить больше клеток.

В испытаниях сетка диаметром 200 нанометров, созданная из углеродных нановолокон с кардиомиоцитами, заселила в пять раз больше сердечной ткани клетками уже спустя четыре часа, чем с контрольный образец, состоящий только из полимера. Спустя пять дней, плотность поверхности с сеткой была в шесть раз больше чем поверхность контрольного образца. Плотность нейронов также удвоилась спустя четыре дня.

Углеродные нановолокна действуют отлично, поскольку они гибкие и прочные, и могут, таким образом, расширяться и сокращаться подобно сердечной ткани, как отметил Томас Вэбстер, профессор проектирования и ортопедии в Брауне и соавтор исследования. Благодаря свойствам нановолокон углерода, обеспечивающих скопление кардиомицитов и нейронов, которые образуют новые клетки, мертвая область регенерируется.

Оригинал (на англ. языке): Physorg Перевод: М. Гончар

• Как химические реакции истощают питательные вещества в растительных напитках
• Двухразовая инъекция снижает риск ВИЧ на 96%
• Будущее контрацепции: на что надеяться в ближайшие годы
• Контрацепция и религия: как соблюсти баланс?
• Эволюция контрацептивов: от древних методов до современных технологий
• Жажда как индикатор обезвоживания: насколько она точна?
• Учёные объяснили рост тяжёлых инфекций, вызываемых Streptococcus
• Платформа искусственного интеллекта повышает точность диагностики рака легких