就像手割伤后,在伤口上贴上创可贴帮助伤口恢复一样,心脏病发作后贴上一种功能性创可贴来帮助心脏伤口修复,听上去有点奇怪,但是在11月28号,加州大学洛杉矶分校(UCLA)生物工程学教授顾臻和北卡罗纳州立大学教授程柯领导的团队发表了一种新型的心脏再生方法研究成果 – 心脏微针贴片(Cardic cell-integrated microneedle/MN-CSCs patch),主要适用于因心脏病发作而受损的心脏组织的修复治疗(发表于Science Advance)。
贴片简介

这一次的研究成果 – 心脏微针贴片,贴片上有一片薄薄的聚合物,上面嵌有大量的微针,而表面的凝胶含有心脏基质细胞,能分泌蛋白质和小分子RNA(具体可看下图)。这个贴片黏在心脏时,营养素可通过贴片上的微针直达受损细胞,可促进促进血管成肌,加速伤口的愈合,减少瘢痕大小,同时有助于保持心脏供血的能力,增强心脏功能,从而更好的修复受损心脏组织。

研发心脏专用“创可贴”,微针贴片或将用于修复治疗心脏组织-肽度TIMEDOO

图| 心脏贴片具体特性展示

动物实验结果

目前这种贴片只进行了动物实验,还没有进行人体临床实验,但是动物实验结果喜人。对大鼠和猪的初步研究表明,它能促进疤痕心脏组织的愈合,并有助于提高心脏泵血的能力。

一方面,研究人员通过诱导大鼠心脏病发作,再把心脏贴片用于其受损心脏上。3周后,使用了贴片的大鼠心脏受损部位上有40%的健康组织, 而未使用贴片的大鼠仅有10%的健康组织。另一方面,团队研究员在猪的身上进行观察心脏的健康状况的贴片试验,发现贴片还有维持心脏的泵血能力。试验过程中,心脏病发作 4 小时后,经过治疗和未经治疗的猪的表现几乎一样,左心室泵血血量都只有 56%-57%。但在发作 48 小时后,使用了贴片的心脏健康状况有所改善,能泵出 60% 的血量,但相比之下,未使用贴片的心脏仅泵出了 50%。

实验结果表明了这种微针贴片不会在动物身上产生相斥反应,而且治疗结果也是积极的。但是是否可以把这样的微针贴片用于人类的心脏上还是有待进一步的研究和临床试验。密苏里州圣路易斯巴恩斯犹太医院的心脏病专家,Dr. Douglas Mann表示这样的心脏微针贴片可能会对人类的心脏的泵血功能造成影响。

顾臻教授的研究方向包括蛋白质递药系统、生物医用高分子材料、微纳制剂、再生医学工程等,致力于智能递药体系的创新研发,特别用于癌症及糖尿病的治疗。2015年公开发表提升糖尿病治疗效果的“智能胰岛素贴片”的研究成果(刊登于PNAS上), 2018年10月发表可直接输送抗癌药物到骨髓中以治疗白血病的“联合细胞药物递送”技术(发表于Nature子刊)。同时,他还是一名中美创业者,2015年10月创立了一家致力于于把其实验室开发的糖尿病和癌症治疗技术投入商业运作的公司ZenomicsInc.,公司也专注研发智能化递药制剂及器件的平台技术。公司的科学顾问是麻省理工学院生物医学工程科学家、创业家罗伯特·兰格院士等人担任。

参考文献:

[1]  http://advances.sciencemag.org/content/advances/4/11/eaat9365.full.pdf

[2] https://baijiahao.baidu.com/s?id=1619464996749944326&wfr=spider&for=pc

[3]  https://www.google.com/amp/s/medicalxpress.com/news/2018-11-microneedle-patch-muscle-heart.amp