中美学者研发新型心肌补片：成本不到1分钱，但可有效限制心肌损伤，预防心室重塑

心肌梗死后，受损心肌还需“忍痛”泵血，给心脏打个补丁避免过度拉伸已经不是什么新想法了，但是对心肌补片最佳机械性能尚缺乏研究。

而近日复旦大学孙宁教授团队与苏州大学杨磊教授（现任职河北工业大学）团队、美国布朗大学高华健院士团队合作开发出的一种粘弹性自粘附心肌补片，颇有可圈可点之处。

据悉，这一心肌补片，可为受损心肌提供有力机械支撑，以预防左心室重塑，改善心脏泵血功能。

具体是研究者根据跳动心脏模型计算模拟结果所建议的梗死区力学重建策略，运用淀粉和无机盐，不断改进配方，开发出的符合上述模拟结果的凝胶点流变学特性的力学自适应性自粘心肌补片GPAP。

注：a：新材料心肌补片GPAP的性状和手术使用示意图；b：构建的心肌有限元模型；c：有限元模拟计算的材料最优粘弹性特征范围；d：根据有限元模型开发的GPAP心肌补片的流变特征；e：Micro-CT体内追踪显示心肌补片GPAP牢固粘附于心脏表面

图1 新材料心肌补片GPAP的构建和粘附

GPAP成本低廉（不到1分钱），安全无毒，易于制作，可长期贴附在心外膜表面，最主要的是“为心梗后心肌提供了几乎最佳的机械支撑，保证了较好的心输出量，大大减轻了存活心肌的负担和病理性重塑。”孙宁表示。

动物实验表明，心肌梗死模型大鼠在使用GPAP后左心室重塑得以延缓和逆转，心功能主要指标全部得以改善，治疗效果远超现有不含细胞的心肌补片类型，甚至部分干细胞补片。

图2 心肌梗死模型大鼠心梗后不应用补片（左一）、应用GPAP心肌补片（左二）和应用不理想属性心肌补片（右一、右二）心肌重塑的结果

研究者表示，这一补片是医学、物理学与材料学不同学科交叉合作的结果，从心梗治疗中力学作用机制开发出的具有自主知识产权的成果，未来可以结合细胞与其他分子进一步改进优化其治疗效果。

研究者表示，这一心肌补片还需要进行大量研究进行摸索，但这一初步结果很有希望用于人体。

来源：

[1] Lin X, Liu Y, Bai A, et al. Aviscoelastic adhesive epicardial patch for treating myocardial infarction. Nat Biomed Eng. 2019 Apr 15. doi: 10.1038/s41551-019-0380-9.

[2] 复旦大学官网

[3] Kevin Stacey. Heart patch could limit muscle damage in heart attack aftermath. Brown University . APRIL 17, 2019

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