对心脏组织-贴片相互作用的实验和数值研究

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 心血管研究研究心血管研究
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 心肌梗塞的治疗需要有效的再生疗法.
• 组织工程心脏贴片显示出对心脏中风修复的希望.
• 心脏贴片和本地心脏组织之间的相互作用尚未完全理解.

研究的目的:

• 为了研究非细胞和细胞心脏贴片对二维心脏细胞层的影响.
• 评估跳动心脏细胞层对贴片内的封装细胞的影响.
• 了解心脏贴片和跳动的心脏组织之间的相互关系.

主要方法:

• 人类诱导的多能干细胞衍生心肌细胞 (iCMs) 被培养.
• 创建了细胞和细胞贴片 (带有或没有ICM的凝甲基基凝).
• 补丁应用于2DiCM层,并分析了对击球特征,Ca+2处理和细胞合的影响.
• 开发了一个模拟模型来分析周期性收缩的应变.

主要成果:

• 无细胞补丁降低了2D iCM层的敲击特征和Ca+2处理.
• 细胞贴片恢复了这些心脏功能.
• 跳动的2D iCM层改善了细胞补丁中的封装iCM的速度和频率.
• 封装iCM与底层的2DiCM层相结合.
• 模拟应变值与实验测量结果一致.

结论:

• 细胞心脏贴片与跳动的心脏组织积极相互作用,恢复功能.
• 由跳动的心脏层创造的动态环境增强了封装细胞的功能和集成.
• 了解这些相互作用对于开发用于心肌梗塞再生的先进心脏贴片至关重要.