利用3D打印和电为模仿本地心肌的多尺度混合贴片利用3D打印和电
Lihua Lou1, Alberto Sesena Rubfiaro2, Victor Deng2
1Mechanical and Materials Engineering, College of Engineering and Computing, Florida International University, Miami, Florida 33174, United States.
ACS applied materials & interfaces
|July 11, 2024
概括
工程心脏贴片可以改善心脏的修复. 混合心肌贴片中的对齐纤维增强了电生理学整合,降低了心律失常风险,显示出再生心脏治疗的前景.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 再生医学是一种再生医学.
- 心血管工程 心血管工程
背景情况:
- 工程心脏组织为治疗缺血性心脏病提供了潜力.
- 目前的脚手架选择缺乏电生理学整合,有可能导致心律失常.
- 开发可模仿本地心肌的生物材料至关重要.
研究的目的:
- 开发使用3D打印和电旋转的多尺度混合动力心肌贴片.
- 模仿原生心肌的结构和生物机械特性.
- 评估这些贴片的电生理学整合和治疗潜力.
主要方法:
- 三种贴片类型的制造:纯,随机对齐的-多 (乳酸-co-糖酸) (PLGA) 纤维和对齐的-PLGA 纤维 (S-PLGA-A).
- 使用3D打印和电,并应用电场来对准S-PLGA-A纤维.
- 标志着补丁的机械性质,体长度,应变运动和处理.
主要成果:
- S-PLGA-A补丁表现出类似于本地心肌的机械模块 (350-750 kPa批量,13-20 kPa局部).
- 补丁显示了改善的瘤长度 (2.1 ± 0.2μm),≥50%更高的应变运动,以及50-70%更慢的处理增加.
- 由于有效的力传输和线性电信号传播,观察到增强的成熟和同步.
结论:
- 对齐的基于纤维的混合心肌贴片代表了再生心脏治疗的有希望的策略.
- 开发的补丁显示了改进的机械和电生理学特性,以便更好地整合.
- 这项研究提供了在心脏组织工程中使用3D打印和电的概念证明.
