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人工纳米补

  当心脏病发作时,心壁上某些神经细胞以及保持心脏节律跳动的特殊细胞会受到损伤,外科手术无法修复这种损伤区域。最近,美国布朗大学和印度理工学院工程人员合作,给心脏造出了一种人工纳米补丁,经实验显示能让心脏病发作所造成的损伤区域恢复功能。该研究发表在近日出版的《生物材料学报》上。

  这种人工纳米补丁是一种支架型的结构,由碳纳米管纤维和一种官方许可的聚合物材料构成。研究人员使用了一种直径约200纳米的螺旋状碳纳米管纤维,再用一种高分子的乳酸糖酵解酸聚合物将纤维编织成一片直径22毫米、厚约15微米的圆形网状纳米补丁。

  实验表明,这种人造纳米补丁能再生出天然的心脏组织细胞(心肌细胞)和神经细胞,让心脏上面的受损区域重新复活。研究人员在纳米补丁上培养心肌细胞,经4小时后其表面的心肌细胞大量增加,是长在对照样本材料(单由聚合物制成)上的5倍。5天以后,心肌细胞表面密度是对照样本的6倍。神经细胞密度在4天后也增加了1倍。

  论文合著者、布朗大学工程与整形外科副教授托马斯·韦伯斯特说,碳纳米管纤维编织的支架有弹性而且耐用,能像心脏组织那样扩展收缩,因此心肌细胞和神经细胞能在上面大量产生新细胞,使心脏局部受伤的地方再生。而且碳纳米管导电性能极佳,能很好地作为一种心脏稳定跳动所依赖的连接电路来发挥作用。这种材料未来甚至能用来造出一颗健康的心脏。

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