心脏是一个非常敏感的器官。一旦它“坏了”，它就不会再以同样的方式工作了。从生物学角度来说，心脏病发作是让你心碎的常见方式。当心脏供氧受阻时，受影响的高需氧量的心脏组织不可避免地会死亡。心脏病患者可能会有第二次生命，但死亡的心脏组织会导致一系列生理问题，最终降低患者的生活质量，并使他们面临心力衰竭的风险。就其本身而言，心脏很难再生自己的组织。

排列(单向)和非排列(各向同性)支架上的细胞形态。

随着组织工程的出现，目前正在探索的解决方案是制造一种类似补丁的设备，可以应用于心脏损伤部位，并帮助再生死亡的心脏组织。最近，人们提出用单向冷冻法制备的丝片作为实现这一目的的良好基础材料。使用一种温和的方法，只需要一种特殊的冷冻方法和冷冻干燥，就可以很容易地制作出纤维排列整齐的丝绸补丁。作为一种可生物降解的材料，丝绸贴片预计会在体内自然降解，因为它会再生正常组织。此外，蚕丝的降解产物是简单无害的多肽和氨基酸，是一种很好的利用材料。特殊的冷冻方案是通过使用具有高导电性铜底座和所有其他方面的绝缘体的模具来实现的。这使得冰晶可以沿单一方向纵向生长成柱状。值得注意的是，当由水和丝绸(或任何其他材料)组成的溶液冻结时，水和丝绸会经历相分离，因为只有水变成了冰。这意味着随着冰晶的生长，丝绸被集中到冰柱之间的空间中。一旦冷冻完成，冷冻干燥就会把冰直接变成水蒸气，使丝绸的排列结构不受干扰。 What’s left after the entire process is a silk patch with aligned fibers, reminiscent of the alignment in native heart tissue. This is in fact the main advantage of this process, as it attains alignment without the use of harsh chemicals or complicated steps. Gelatin was combined with silk to improve the cell adhesion properties of the patch. The optimum amount of gelatin to be added was determined by testing the different mechanical, chemical and cellular compatibility properties of different compositions of silk and gelatin. It was concluded that a 20% gelatin and 80% silk was enough to attain improved cell adhesion without sacrificing mechanical properties. Furthermore, cells grown on the aligned patch were shown to respond to the alignment by aligning themselves along the fibers. The results indicate a potential of using these silk patches for regenerating heart tissue and other aligned tissues as well.

玛丽亚·克里斯汀·亚松森
生物医学工程系
新加坡国立大学

出版

单向冷冻制备各向异性丝素/明胶支架。
吴志强，吴志强
材料科学与工程C材料生物应用2016年10月1日

离线阅读:

相关文章:

	蚕把你的衬衫变成了手机电池最近有报道研究了用纳米结构材料如碳纳米管、石墨烯、TiO2和其他金属氧化物喂养家蚕幼虫。摄食过程证明家蚕幼虫…
	生物id筛选细菌毒力蛋白:新工具…20世纪20年代青霉素的发现彻底改变了我们治疗细菌感染的能力。然而，尽管引入了抗生素，传染性细菌病原体仍然是医疗保健的巨大挑战。
	加强《巴黎协定》供给侧气候变化…为了实现《巴黎协定》将全球变暖控制在2摄氏度以下的目标，世界上大部分的石油、天然气和煤炭储量必须永久留在……
	强光促进心脏的昼夜节律功能。人类每天都暴露在强烈的阳光下，这对我们身体的昼夜节律正常运作至关重要。这很重要，因为昼夜节律…
	错配修复的缺陷增加了癌症的风险。微卫星由1-6个核苷酸碱基对按直接顺序重复5-50次形成。包括微卫星在内的重复DNA主要存在于非编码DNA区域。
	一种提高园艺产品保质期的食用涂料。保存食品，尤其是园艺产品，是最困难的农业工作之一。国际社会已经强调了这一问题，并设定了将人均食物浪费减半的目标……