修补心脏需要微小血管的帮助。对齐致密血管 工程心脏贴片中的结构可以帮助患者从心脏病发作中恢复。
密歇根大学生物医学工程副教授赵峰领导的团队 科技大学最近发表了两篇关于工程最佳实践的新论文 预血管化组织。
团队的研究论文，发表于治疗诊断学 ()，专注于开发由组织工程制成的干细胞心脏补片 微小的血管就像真正的心肌一样。他们的评论论文发表于生物材料学报 ()，检查了六种对齐微血管的创新策略的优缺点 在工程组织中。
生物工程组织，有组织的脉管系统
血管系统为组织带来营养和氧气；重要成分 用于器官移植、心脏手术或皮肤移植后的成功愈合。 微血管结构是毛细血管样的微血管，特别是 重要的是，为了有效，必须高度一致、密集和成熟。 工程生物材料具有如此强大的血管系统是很困难的，并且取决于 在框架（支架）上生长细胞。
“微血管组织在 3D 支架中的重要性在很大程度上被忽视了，” 赵解释道。 “微血管与细胞不一样；人们已经做了很多 研究细胞排列的工作，但这项关于微血管的工作仍然是新的。 了解生物材料中微血管排列背后的机制将有助于 我们和其他生物医学工程师致力于创造更好、更精致的植入物和设备。”
为了实现这一目标，赵和她的团队回顾了六种不同的方法的优缺点 用于排列血管的方法：机电刺激、表面形貌、 微支架和微流体、表面图案和 3D 打印。
优点差别很大，主要集中在方法的易用性或可控性上。 机电刺激就是简单的拉伸；微支架和微流体 使医学检测更容易； 3D打印是可定制的。然而，缺点 围绕一个重大挑战：工程微血管往往太大——它们 比心脏组织中真正的毛细血管大得多——而且它们通常并不密集 并且足够成熟以适当地供应营养和血液。
对齐微血管有点像管道，尺寸不匹配可不是好兆头 用于打开水。为了解决一些实际问题，赵的团队专注于 对心肌的微血管排列、密度和尺寸进行仿生。
促进心脏健康的血管干细胞贴片
迄今为止，为预血管化创造理想生物材料的工程过程 心脏补片尚未进入临床试验。赵和她的团队希望改变 那。
“心肌梗塞是一个大问题，目前没有好的治疗方法 它，”她说。心脏贴片可以帮助心脏病发作。 “心脏贴片 完全是生物性的，由具有模拟真实脉管系统的干细胞组成 组织，可以帮助修复心脏。”
该治疗诊断学论文深入研究了微血管在此过程中的作用以及如何设计 组织可以效仿天然组织。第一作者钱子晨，博士研究生 来自足球比赛结果，现在是默克公司的研究科学家，与 赵论预血管化组织。学校认可赵和钱的努力 去年与巴克塔·拉斯研究奖。钱学森毕业后，博士研究生 Dhavan Sharma 和 Wenkai Jia 继续了这一工作。 研究。研究小组表示，心肌是最难处理的组织之一。
“在心肌中，细胞高度排列以进行机电信号处理 而且微血管也高度排列和致密，”赵说，解释说 贴片中的微血管可以连接到天然脉管系统，带来营养和 氧气。如果没有这个，工程心脏补片可能会死亡。 “但是所有的组织都有 这种微观结构。它无处不在。这项技术可用于骨骼肌，烧伤和慢性伤口愈合和神经再生。”
赵和她的团队展示了仿生学在组织中生长微血管的潜力 适用于心脏补片。下一步将是动物试验和精炼医疗 植入物和设备的技术。借助微小、密集、整齐排列 血管、工程组织可以帮助心脏、皮肤、骨骼和肌肉再生 自然地。
足球比赛结果是一所 R1 公立研究型大学，成立于 1885 年，位于霍顿，拥有来自全球 60 多个国家的近 7,500 名学生。密歇根州旗舰科技大学的投资回报率一直名列全美最佳大学之列，提供超过 185 个本科和毕业生科学技术、工程、计算机、林业、商业、健康专业、人文、数学、社会科学和艺术领域的学位课程。乡村校园距离密歇根州上半岛的苏必利尔湖仅数英里，提供全年户外探险的机会。
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