由蘇黎世聯(lián)(lián)邦理工學(xué)(xué)院 (ETH Zurich) 的 Robert Katzschmann 教授和蘇黎世大學(xué)(xué)醫(yī)院 (University Hospital Zurich) 的 Omer Dzemali 教授領(lǐng)(lǐng)導(dǎo)的跨學(xué)(xué)科研究團(tuán)隊(duì)，展示了一項(xiàng)極具前景的醫(yī)療技術(shù)(shù)創(chuàng )(chuàng)新，名為“RCPatch”。這是一種 3D 打印的心臟補(bǔ)片，可與組織整合，不僅可以封閉心腔的缺損區(qū)域，還能積極促進(jìn)(jìn)其再生。

在目前的醫(yī)療實(shí)(shí)踐中，心臟病發(fā)(fā)作后出現(xiàn)的心臟缺陷通常使用牛心包補(bǔ)片 (BPP) 來(lái)(lái)治療。雖然這些補(bǔ)片穩(wěn)定且易于植入，但它們?nèi)狽ι锘钚?，?huì)作為異物永久地留在心臟中。它們存在鈣化、血栓形成和炎癥等風(fēng)(fēng)險(xiǎn)。蘇黎世聯(lián)(lián)邦理工學(xué)(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)致力于開(kāi)發(fā)(fā)一種能夠與心臟組織完全整合的生物活性補(bǔ)片。

從三個(gè)(gè)不同角度觀(guān)察的貼片晶格結(jié)構(gòu)

由三個(gè)(gè)元素組成的補(bǔ)丁

RCPatch 由三個(gè)(gè)相互協(xié)(xié)調(diào)的組件組成：一個(gè)(gè)直接覆蓋病變的細(xì)網(wǎng)(wǎng)狀密封網(wǎng)(wǎng)，一個(gè)(gè)由可生物降解聚合物晶格制成的 3D 打印支撐結(jié)構(gòu)，以及一種旨在促進(jìn)(jìn)組織生長(cháng)(zhǎng)的水凝膠，其中填充了活體心肌細(xì)胞。晶格結(jié)構(gòu)通過(guò)(guò) 3D 打印制作，并填充了水凝膠，水凝膠也應(yīng)用于網(wǎng)(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上。一旦將貼片植入心臟，它就會(huì )(huì)與周?chē)M織融合。支撐結(jié)構(gòu)隨后會(huì )(huì)隨著(zhù)時(shí)(shí)間的推移完全溶解，不會(huì )(huì)留下任何異物。

在使用豬模型進(jìn)(jìn)行的臨床前研究中，RCPatch 成功封堵了左心室人工誘發(fā)(fā)的缺損。植入過(guò)(guò)程簡(jiǎn)(jiǎn)單，且該補(bǔ)片能夠耐受高血壓。此外，它還能止血并幫助恢復(fù)心臟功能，其前景遠(yuǎn)勝于目前常用的牛心包 (BPP) 補(bǔ)片。

前景光明

這些令人鼓舞的結(jié)果為進(jìn)(jìn)一步開(kāi)發(fā)(fā)人體臨床應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)(shí)的基礎(chǔ)。研究人員的長(cháng)(zhǎng)期目標(biāo)是研制一種可植入、機(jī)械增強(qiáng)、基于組織的心臟補(bǔ)片，用于治療心肌損傷。然而，實(shí)(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要進(jìn)(jìn)行廣泛的評(píng)估。據(jù)研究人員介紹，下一步將進(jìn)(jìn)行長(cháng)(zhǎng)期動(dòng)(dòng)物研究，以徹底分析該裝置的整體穩(wěn)定性和再生能力。

圖示如何應(yīng)用補(bǔ)丁 

借助 RCPatch，心臟手術(shù)(shù)不僅可以機(jī)械閉合缺損，還能促進(jìn)(jìn)活性組織的愈合。密封性、機(jī)械穩(wěn)定性和生物整合的結(jié)合，使這一概念獨(dú)一無(wú)(wú)二。如果這種新裝置在進(jìn)(jìn)一步的研究中被證明有效，這將是心臟病再生療法向前邁出的一大步。

*所有照片來(lái)(lái)源：軟機(jī)器人實(shí)(shí)驗(yàn)室/蘇黎世聯(lián)(lián)邦理工學(xué)(xué)院

編譯整理：3dnatives