无论是由未被发现的先天缺陷还是心脏病发作（心肌梗塞）引起， 当心脏受到损伤时，就很难修复。
25亿。这大约相当于人类心脏每 70 次跳动的次数 年。有时在它不断收缩和放松的过程中， 心肌无法再承受压力。
如果心肌细胞（心肌细胞）可以通过取自自身的细胞进行修复 身体，病人的康复情况得到改善。但制造心脏细胞需要严格的 专门针对个人量身定制的流程。在发表的新文章中列出 今天在先进功能材料（DOI：)，足球比赛结果的一个研究小组与 哈佛医学院展示心肌细胞如何在类似心脏的环境中生长 成熟得更快，功能得到改进，被拒绝的可能性更小 由患者的身体。
多能干细胞
许多因心脏病发作或先天缺陷而患有心脏损伤的人可能会受益 来自将健康细胞注入受损心脏的“自我治疗”过程 肌肉。实验室使用诱导多能干细胞，也称为主细胞， 使用生化线索可以“编程”成为任何类型的细胞，无论是为了 心肌或其他部位。然而当前的过程导致细胞发育不全。
迄今为止，心肌细胞的制造是在二维环境中进行的（本质上， 培养皿）。但生长环境对细胞的生长方式起着很大的作用 发展。因此，模拟实际的心脏环境——具有很大的压力和特定的 作用于生长细胞的力——可能会产生更强壮的心肌细胞。
“不幸的是，干细胞疗法的成功率不高，部分原因是 细胞尚未成熟且功能齐全。成熟度和功能性是 机械学助理教授 Parisa Pour Shahid Saeed Abadi 说： 工程学，其在创造心脏细胞生长环境方面的工作详细介绍于 新文章“工程成熟人类诱导多能干细胞衍生的心肌细胞 使用具有多尺度地形的基材。”
模仿自然心脏环境
阿巴迪和她的合著者创造了三维基材——本质上是模具—— 重建心脏细胞在人体内生长的环境。生物力学 基材引起的特性包括压力和刚度。
“基材的机械性能在细胞行为中发挥着重要作用 因为细胞在实际（心脏）环境中感知到的机械信号是 独一无二，”阿巴迪说。 “我们正在利用生化和生物力学线索来增强 分化和成熟。如果我们不利用身体暗示 仅依靠化学线索，该过程效率低且批次间差 不一致。”
使用光刻和回流处理，Abadi 的基板在 微米和亚微米级别，接近细胞所经历的自然物理力。 光刻法使用紫外线去除部分聚二甲基硅氧烷 （PDMS）基材将其模制成圆柱形。
基底的额外微图案改变了细胞中的细胞骨架 以及细胞核的形状，这会导致细胞中的基因发生变化。作为 心肌细胞成熟，它们跳动更强并且类似于自然中发现的细胞， 成熟的心肌。
“从第一天起，我们就开始看到基质对细胞形态的影响，” 阿巴迪说。
后续步骤
阿巴迪的实验室部分由美国心脏协会资助，继续致力于 改进基底制备方法。由于心肌细胞需要与 在彼此成长过程中，阿巴迪还计划刺激导电性 细胞之间。动物转化研究是该研究的下一步。
“我的实验室致力于材料、力学和医学的交叉领域，”阿巴迪说， 他于 2017 年在美国国立卫生研究院 (National Institutes of Health) 获得博士后后来到足球比赛结果 (Michigan Tech) 哈佛医学院布莱根妇女医院的奖学金。
阿巴迪指出，她的实验室依赖于本科生的跨学科背景， 研究生和博士后研究人员，结合不同的知识基础 解决为医疗应用制造更好的纳米材料的复杂问题 仅靠一门学科无法解决这个问题。
“我选择可以用机械工程和纳米材料知识解决的问题，” 她说。 “我使用微加工和纳米加工技术来解决问题 这对于生物学家或临床医生来说是一个难以解决的挑战。”
为了修补破碎的心，阿巴迪和她的工程团队了解到，强大的心肌细胞 在压力下成长得更好。
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