Ученые для восстановления сердца после инфаркта создали уникальный двусторонний гидрогель

Ученые Китая объявили о создании нового типа гидрогеля для восстановления поврежденной сердечной ткани. На данный момент это самый большой прорыв в области сердечно-сосудистых заболеваний, который может снизить риск смерти от остановки сердца. В медицине инфаркт сердца, известный как сердечно-сосудистый приступ (сердечный припадок), является основной причиной смерти во всем мире.

Согласно статистике ВОЗ, на долю инфаркта миокарда в 2019 году пришлось около 27% всех смертей в мире. У пациентов, которые выжили, по мере заживления поврежденного миокарда обычно развиваются рубцы. Традиционная терапия может облегчить симптомы и снизить риски, но не может восстановить поврежденную ткань. В результате повреждения ткани происходит разрушение тканей. Наличие больших шрамов повышает риск развития приступов, а также смертности в дальнейшем.

Врачи часто используют сердечные пластыри, изготовленные из биосовместимых материалов, выращенных в лаборатории, для замены поврежденной сердечной мышцы или миокарда и восстановления нормальной функции органа. Однако операция по пересадке может вызвать новые повреждения нежной сердечной мышцы и привести к образованию тканевых спаек в этой области.

Исследователи из Южного медицинского университета в Гуанчжоу утверждают, что новая технология гидрогелевого сердечного пластыря может помочь снизить смертность за счет уменьшения воспаления и сокращения послеоперационного периода.

Умный гидрогель предотвращает слипание тканей и проникновение воспалительного процесса после операции, а также обеспечивает эффективное восстановление после инфаркта миокарда.

Команда разработала новый гидрогель Janus, "двусторонний" клей с двумя поверхностями, имеющими разные физические свойства. Исследователи заявили, что сердечные пластыри, изготовленные из этого нового геля, демонстрируют большой потенциал для биомедицинских применений.

Двусторонний материал продемонстрировал уникальную электропроводность, механическую прочность и противовоспалительные свойства в экспериментах с крысами, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

По словам авторов, для достижения лучших результатов в пластыре использовалась асимметричная структура. Верхний слой гидрогеля проявлял антиклеточные адгезивные свойства, предотвращая прилипание к ткани, в то время как нижний слой гидрогеля стабильно прилипал к ткани миокарда и играл роль в восстановлении инфаркта миокарда.

После сердечного приступа рубцовая ткань, заменяющая здоровую сердечную ткань, может блокировать сигналы электрических импульсов к пораженному участку. Это также может вызвать дальнейшее воспаление, некроз и фиброз. Пластырь восстанавливает кардиомиоциты двумя способами: предотвращая вторичное повреждение и стимулируя самовосстановление.

Его гидрогель способствует восстановлению, уменьшая окислительные повреждения и воспалительные реакции. Она добавляет, что гидрогель можно отделять по мере необходимости, в то время как многие клеи необратимы и трудно отслаиваются, что может привести к повреждению тканей.

По словам исследователей, пластыри не вызывают вторичных повреждений, поскольку можно избежать воспалительного повреждения и слипания тканей. Он также может помочь организму исцелиться, поскольку хорошая биосовместимость способствует созреванию и функционированию сердечных клеток, а проводимость гидрогеля восстанавливает электропроводность в поврежденных тканях.

Однако, хотя пластырь был протестирован на крысах с хорошими результатами, исследовательская группа продолжает осторожничать. Эти исследования все еще находятся в области фундаментальных исследований, и до клинического применения еще далеко.