Wenn ein Herz beschädigt wird, wie zum Beispiel während einer Haupt Herzinfarkt , Gibt es keine einfache Lösung . Aber Wissenschaftler arbeiten an einem Weg, um die lebenswichtigen Organ reparieren haben nun technisch hergestellte Gewebe , die imitiert natürliche Herzmuskel , die , schlägt nicht nur in einem Labor Gericht , sondern auch , wenn sie in Tiere implantiert. Sie präsentierten ihre neuesten Ergebnisse auf dem 247. National Meeting
" Reparatur beschädigte Herzen könnte dazu beitragen, Millionen von Menschen auf der ganzen Welt leben länger und gesünder zu leben ", sagte Nasim Annabi , Ph.D. Gerade jetzt, die beste Behandlungsoption für Patienten mit schweren Herzschäden - , die durch schwere verursacht werden können, Herzinsuffizienz Ist, beispielsweise eine Organtransplantation . Aber es gibt weit mehr Patienten auf Wartelisten für eine Transplantation , als es gespendet Herzen. Auch wenn ein Patient erhält ein neues Herz , können Komplikationen auftreten.
Die ideale Lösung wäre , um das Gewebe , die im Laufe der Zeit beschädigt werden kann , wenn Arterien verstopft sind und hungern einen Teil des Herzens von Sauerstoff irgendwie reparieren. Wissenschaftler haben nach Jahren für die beste Lösung. Die Quest wurde von einer Reihe von Faktoren , die ins Spiel bei der Gestaltung einer komplexen Organs oder Gewebes kommen verwechselt worden .
Einfache Anwendungen wie Hoch Haut, sind bereits im Einsatz oder in klinischen Studien. Doch der Aufbau Gewebe für ein Organ so kompliziert, wie das Herz erfordert viel mehr Forschung. Um dieser Herausforderung und Ingenieur komplexe 3-D Gewebe anzugehen, waren Forscher des Brigham and Women s Hospital und der Harvard Medical School in Boston und der University of Sydney in Australien in der Lage , ein neues elastisches Hydrogel mit Mikrotechnologienzu kombinieren , um eine künstliche Herzgewebe zu schaffen , dass ahmt die mechanischen und biologischen Eigenschaften des nativen Herzens.
" Unsere Herzen sind mehr als nur ein Haufen von Zellen", sagte Ali Khademhosseini , Ph.D. , der an der Harvard Medical School . "Sie sind sehr in ihrer Architektur organisiert. "
Um die Herausforderung der Technik Herzmuskel , Khademhosseini und Annabi bewältigen haben mit natürlichen Proteinen, die gelatineartige Materialien genannte Hydrogele bilden gearbeitet.
" Der Grund, warum wir diese Materialien ist, weil in vielerlei Hinsicht Aspekte unseres eigenen Körpers Matrix nachahmen ", sagte Khademhosseini . Sie sind weich und enthalten viel Wasser, wie viele menschliche Gewebe .
Seine Gruppe hat festgestellt , dass sie stimmen diese Hydrogele , die chemischen, biologischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften sie wollen für die Regeneration von verschiedenen Geweben im Körper haben . Aber es gab eine Möglichkeit, in der die Materialien nicht menschliches Gewebe ähneln. Wie Gelatine, würde frühen Versionen der Hydrogele auseinander zu fallen , während die Herzen der Menschen elastisch sind . Die Elastizität des Herzgewebes spielt eine Schlüsselrolle für die ordnungsgemäße Funktion der Herzmuskeln , wie Kontraktionsaktivität während schlagen . So entwickelten die Forscher eine neue Familie von Gelen mit einem dehnbaren menschliche Protein treffend als Tropoelastin . Das war der Trick , was die Materialien dringend benötigte Spannkraft und Festigkeit .
Doch der Aufbau Gewebe ist nicht nur über die Entwicklung der richtigen Materialien. Die richtigen Hydrogele ist nur der erste Schritt . Sie dienen als Gewebegerüst . Darauf die Forscher wachsen eigentliche Herzzellen . Um sicherzustellen, dass die Zellen, die richtige Struktur zu bilden , verwendet Khademhosseini Labor 3-D- Druck-und mikrotechnische Verfahren , um Muster in den Gelen zu erstellen. Diese Muster Koax die Zellen , um die Art und Weise wollen die Forscher ihnen zu wachsen. Die Folge : kleine Flecken von Herzmuskelzellen ordentlich Sie, Schlag synchron innerhalb der auf diesen elastischen Substraten gebildeten Nuten ausgekleidet. Diese mikrostrukturiert elastischen Hydrogelen kann eines Tages als Herz Patches verwendet werden. Khademhosseini Gruppe bewegt sich nun in Tests mit großen Tieren . Sie werden auch unter Verwendung dieser elastischen natürlichen Hydrogelen für die Regeneration von anderen Geweben, wie Blutgefßen , Skelettmuskel, Herzklappen und vaskularisiert Haut.