仿生心脏补丁问世,或可替代心脏移植
发布时间:2017-02-14 访问次数:


全美大约有510万心力衰竭患者,4145名患者在等待心脏移植,很多人都听不到接受移植的那一天。以色列的医生研发了心脏移植的替代方案——仿生心脏补丁,不仅能修复心脏组织,还能实现远程给药,促进组织再生。


对于心力衰竭患者而言,目前除了心脏移植外,他们可能又多了一种选择。科学家们发明的“仿生心脏补丁”有望协助医生实现为患者远程实时给药,促进组织再生,从而为心力衰竭患者带来生的希望。

这项新型装置的设计创意来自以色列特拉维夫大学(TAU)的分子微生物学和生物学系的博士:塔尔·德维尔和罗恩·菲娜。两位医生在《自然》杂志上发表论述了该装置的具体细节。


截至目前,美国一共有4145名患者在等待心脏移植。让人痛心的是,其中约有四分之一都无法挺到移植手术那一天,这也正突出了为晚期心力衰竭患者寻求更多出路的必要性。目前,德维尔教授和同事们相信,他们的研发结果也许可以成为心脏移植的替代治疗方案:由有机元素和机械元素组成的仿生心脏补丁被认为可有效并永久地修复心脏组织,无论该受损是心脏病发作还是其他心脏疾病所致。


事实上,该小组成员认为该补丁的功效超过了其他单一的心肌组织。


“有了这个心脏补丁,我们得以把电子学和鲜活的组织有机地结合起来,”德维尔教授如是说,“也许听起来挺科幻的,但它确实存在,我们希望它能将心脏领域的研究向前推进一大步。”


“之前,我们只能控制有机的心肌组织,治疗结果良莠不齐。现在我们有了鲜活的仿生组织,从而确保了心肌组织可以有效运作。”


补丁使得远程实现心肌组织再生成为可能


通过控制有机的组织,该小组成功创造出该仿生心脏补丁。该组织包括鲜活的心肌细胞、可以感知人体组织功能和给予电流刺激的电极,以及电活性聚合物;其中后者可以在患者有需求时实现自主给药。

德维尔教授补充说,“我们首先确保了细胞在补丁内会收缩,这也正是我们会选用有机材料的原因。不过,还有一点也同样至关重要,我们需要搞清楚补丁内发生了什么,以便调节其功能。我们还想着能够从补丁内部实现直接向心脏给药,使得补丁与宿主之间更紧密地联系起来。”


心脏补丁的创意一旦实现,医生们就能对因心脏疾病突发而导致永久性心脏组织受损的患者进行远程治疗。对于这个补丁的运作方式,德维尔教授描述道:“设想一名患者此时正坐在家中,身体不适。他的医生立刻登录电脑系统,进入患者的实时档案。通过装置在患者体内的机械组织中的传感器远程传输过来的数据,医生可以确切地评估患者现状。他还能干预操作,调节患者心率,远程地激活药物来促进组织再生。”


德维尔博士表示,该补丁设计的更长期目标是让患者能够实现自行治疗,摆脱对医护人员的依赖。例如,如果该补丁检测出心脏内存在炎症,它就会自动地释放出消炎药物。


德维尔博士告知,该仿生心脏补丁可谓是心脏研究领域的重大突破,有望为需要心脏移植的患者提供一个有效的替代方案;但他同时也承认,临床上目前使用这项技术还为时尚早。


“这项科技付诸实践仍需假以时日,不过(即便实现了),我还是不建议人们饕餮芝士汉堡这类食品或者干脆放弃运动等,毕竟,和任何高科技相比,保持心脏健康的最佳方式还是健康的生活方式。”


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