“魔術貼”結構可助修復受損心臟
- 發佈時間：2015-09-07 01:30:44 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報多倫多9月5日電 （記者馮衛東）加拿大工程人員最新開發的一種生物相容性支架，可像“魔術貼”一樣將成片跳動的心臟細胞“扣”在一起，從而使裝配功能性心臟組織變得像搭鞋扣般簡單。
參與研究的多倫多大學化學工程系博士生張博洋向科技日報記者描述稱，心臟由許多條狀心肌纖維組織編織而成，“如果將單條纖維看做一維結構，（修復受損心臟的）第二步就是創建一個二維結構，然後將其組裝成三維結構。”
兩年前，張博洋所在的團隊曾發明出“生物線”（Biowire），模倣肌肉纖維在心臟中的生長方式。最新研究則將“生物線”技術從一維空間擴展到三維空間。他們用特殊聚合物POMaC創建出可供細胞生長的二維網格。該網格可裝成類蜂窩狀，不過其孔洞並非對稱，一邊要比另一邊更寬些。這一網格結構給細胞提供了一個“排排坐”的模板。當用電流進行刺激時，心肌細胞會收縮在一起，從而導致柔性聚合物發生彎曲。
研究團隊發表在最新一期《科學進展》雜誌上的論文稱，將T形“柱子”綁定在蜂窩上，當第二層疊加其上時，這些“柱子”就會像小鉤子一樣，穿過蜂窩孔洞扣結到位。這如同魔術貼（粘扣帶）上的塑膠鉤和環，設計的靈感來自植物為將種子黏在動物身上而生成的鉤刺。
張博洋表示，該技術的優勢表現在3個方面：“魔術貼”結構使心肌組織組裝更迅捷；可讓細胞聚合成心肌組織所需的條狀纖維，幾層網格疊加時類似彈簧，其上的細胞可伸縮跳動；可隨意組裝和拆卸的功能能用在許多研究領域。
該項技術最終將用來創制可修復受損心臟的人造組織，其模組化性質可使為病人定制移植物更容易。未來這些微型模組或可構建出手術所需的任意尺寸組織，而且聚合物支架本身可生物降解，會在短短數月逐漸分解並被人體吸收。
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