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魔术贴结构可助修复受损心脏

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来源: 作者: 2019-05-17 00:55:00

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“魔术贴”结构示意图

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加拿大工程人员最新开发的一种生物兼容性支架,可像“魔术贴”一样将成片跳动的心脏细胞“扣”在一起,从而使装配功能性心脏组织变得像搭鞋扣般简单。

参与研究的多伦多大学化学工程系博士生张博洋向科技描写称,心脏由许多条状心肌纤维组织编织而成,“如果将单条纤维看作1维结构,(修复受损心脏的)第二步就是创建一个二维结构,然后将其组装成三维结构。”

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张博洋所在的团队曾发明出“生物线”(Biowire),模仿肌肉纤维在心脏中的生长方式。最新研究则将“生物线”技术从一维空间扩展到三维空间。他们用特殊聚合物POMaC创建出可供细胞生长的二维格。该格可装成类蜂窝状,不过其孔洞并不是对称,一边要比另一边更宽些。这一格结构给细胞提供了一个“排排坐”的模板。当用电流进行刺激时,心肌细胞会收缩在一起,从而导致柔性聚合物发生弯曲。

研究团队发表在最新一期《科学进展》杂志上的论文称,将T形“柱子”绑定在蜂窝上,当第二层叠加其上时,这些“柱子”就会像小钩子一样,雾都宾馆徽菜美食节 不出重庆品地道徽帮美味
穿过蜂窝孔洞扣结到位。这如同魔术贴(粘扣带)上的塑料钩和环,设计的灵感来自植物为将种子黏在动物身上而生成的钩刺。

张博洋表示,该技术的优势表现在3个方面:“魔术贴”结构使心肌组织组装更迅捷;可让细胞聚合故意肌组织所需的条状纤维,几层格叠加时类似弹簧,其上的细胞可伸缩跳动;可随意组装和拆卸的功能能用在许多研究领域。

该项技术最终将用来创制可修复受损心脏的人造组织,其模块化性质可使为病人定制移植物更容易。未来这些微型模块或可构建出手术所需的任意尺寸组织,而且聚合物支架本身可生物降解,会在短短数月逐渐分解并被人体吸收。

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