Придумана новая технология регенерации сердечной мышцы

Пластырь из полимеров и углерода, помещённый на участок сердца, повреждённый во время приступа, способен стимулировать восстановление сердечной ткани. К такому выводу пришли учёные из университета Брауна.

Если новая технология будет доведена до клинической практики, хирурги смогут просто помещать на сердце небольшую заплатку, которая поможет ему восстановиться (фото Frank Mullin/Brown University).

Пока, правда, американские специалисты (в кооперации с коллегами из Индии) работали не с живым сердцем, а с клеточной культурой кардиомиоцитов и нейронов. Исследователи призвали на помощь нанотехнологии и создали заплатку с поперечником 22 миллиметра и толщиной 15 микрометров.

Заплатка эта состояла из сети углеродных нанотрубок диаметром от 60 до 200 нанометров, скреплённых вместе при помощи биосовместимого сополимера PLGA. В качестве контрольного образца авторы работы взяли аналогичную по размерам заплатку, состоящую только из полимера.

Далее обе заплатки поместили на стеклянную подложку и высадили на их поверхность клетки сердца. Как гласит пресс-релиз университета, после четырёх часов поверхность комбинированной заплатки колонизировало в пять раз больше кардиомиоцитов, нежели поверхность контрольного образца.

После пяти дней плотность клеток на новой поверхности была в шесть раз больше, чем на контрольном кусочке материала. Кроме того, после четырёх дней культивирования плотность нейронов в опытном образце была вдвое выше, чем в контрольном.

Таким образом, тест показал, что подобная нанотехнологическая заплатка способна стимулировать восстановление омертвевшего участка сердца, чего в обычных условиях никогда не происходит.

Учёные объясняют, что для такого процесса заживления важными оказались некоторые свойства заплатки — её эластичность (способность сжиматься и растягиваться вместе с клетками), а также её хорошая электропроводность (как раз за счёт углеродных нанотрубок).

Последний фактор играет огромную роль, поскольку с помощью электрических сигналов в настоящем сердце клетки синхронизируют свою работу, добиваясь согласованного сокращения.

Авторы пластыря для сердца ещё намерены усовершенствовать его и проверить, как этот материал будет отвечать на напряжения, вызванные работой сердечной мышцы, и насколько выращенные на таких «лесах» клетки работоспособны. А результаты нынешнего эксперимента обнародованы в журнале Acta Biomaterialia.