ІННОВАЦІЙНИЙ ПЛАСТИР МОЖЕ ЗМЕНШИТИ ПОШКОДЖЕННЯ М’ЯЗІВ ПІСЛЯ СЕРЦЕВОГО НАПАДУ

Недавнє дослідження на щурах показує, що інноваційний пластир запобігав розтягуванню серцевого м’яза, поширеного після серцевого нападу.

Новий інноваційний пластир обмежує пошкодження серцевого м’яза після інфаркту.

Інфаркт виникає, коли кровотік, який забезпечує серцевий м’яз киснем, значно зменшується або блокується.

У процесі пошкоджується серцевий м’яз, і розмір пошкодження зазвичай залежить від розміру ділянки, що забезпечується закупореною артерією.

Загоєння серцевого м’яза може зайняти близько 8 тижнів. Незважаючи на шкоду, решта серця повинна продовжувати відкачувати кров.

Рубцева тканина може утворюватися в пошкодженій ділянці і впливати на кількість крові, яку серце здатне перекачувати.

Більшість людей, які пережили серцевий напад, мають певний ступінь ішемічної хвороби. Це відбувається, коли артерії зміцнюються і звужуються. Зазвичай ті, хто вижив, мусять внести суттєві зміни у спосіб життя, і їм, можливо, доведеться приймати ліки, щоб запобігти майбутньому інфаркту.

За даними Центрів з контролю та профілактики захворювань (CDC), щороку більше 700 000 людей у Сполучених Штатах страждають на серцевий напад. З них понад 500 000 переживають перший серцевий напад і близько 200 000 вже перенесли його.

Ознаками серцевого нападу є біль у грудях і задишка. Половина американців має принаймні один із таких факторів ризику: високий кров'яний тиск, високий рівень холестерину або куріння.

Діабет, ожиріння, фізична бездіяльність та надмірне вживання алкоголю також збільшують ризик серцевого нападу.

Тестування нового типу клейових пластирів для серця

Вчені з Університету Брауна в Провіденсі, Р.І., Університету Фудана в Шанхаї (Китай) та Університету Сучжоу (Сучжоу, Китай) спільно працювали над створенням та випробуванням нового типу клейових пластир для серця на щурах.

Дослідження було міждисциплінарним зусиллям дослідників у галузі комп'ютерного моделювання та механіки, матеріалознавців та кардіології. Вчені опублікували свої висновки в журналі Природа Біомедична інженерія.

Вчені створили цей клейовий пластир з використанням гідрогелевого матеріалу на водній основі та розробили його за допомогою комп'ютерного моделювання. Пластир може сидіти безпосередньо на серці, і результати дослідження показують, що він може допомогти обмежити пошкодження м’язів, яке часто трапляється після інфаркту.

"Ідея тут, - пояснює співавтор дослідження професор Хуацзянь Гао з Університету Брауна, - полягає в забезпеченні механічної підтримки пошкоджених тканин, що, сподіваємось, дає їй можливість заживати".

Професор Гао продовжує стверджувати, що минулі дослідження показали, що механічні пластири можуть бути ефективними, але жодне дослідження не робило спроб виявити "оптимальні механічні властивості". Виправлення цих властивостей має вирішальне значення для забезпечення належної роботи патча.

«Якщо матеріал занадто твердий або жорсткий, - додає він, - тоді ви можете обмежити рух серця, щоб воно не могло розширитися до необхідного обсягу. Але якщо матеріал занадто м’який, він не забезпечить достатньої підтримки. Отже, нам потрібні були деякі механічні принципи, щоб керувати нами ».

Ключовим є створення правильних механічних властивостей

Дослідники розробили комп'ютерну модель, зосереджену на двох ключових компонентах, одним з яких було розширення та скорочення серця та вплив пластиру на ці функції.

Іншим було моделювання травм, які трапляються після інфаркту. Таким чином, команда могла подивитися, скільки механічної опори буде потрібно для обмеження шкоди.

За результатами комп’ютерної моделі дослідники - на чолі з професором Лей Янгом із Університету Сучжоу - створили гідрогелевий матеріал із харчового крохмалю. Цей матеріал недорогий, простий у виготовленні та в’язкопружний, а це означає, що „він поєднує в собі текучі та тверді властивості”.

Дослідження на щурах показало, що цей новий тип клейових пластирів ефективно зменшує пошкодження м’язів після серцевого нападу.

"[Він] підтримував кращий серцевий викид і, таким чином, значно зменшив перевантаження тих, що залишилися кардіоміоцитів, і несприятливе серцеве ремоделювання", - каже співавтор дослідження Нін Сан, дослідник кардіології з Університету Фудана.

Їхні дослідження показали, що пластир може зменшити загибель клітин, накопичення рубцевої тканини та окислювальний стрес. Дослідники вважають, що необхідні додаткові випробування, але результати є багатообіцяючими.