锆心脏瓣膜和收件人可以生长

一项开创性的新研究明尼苏达双城大学领导的研究人员来自科学和工程学院和医学院第一次表明,锆心脏瓣膜植入小羊羔一年在接收者能够增长。阀门还显示钙化和改善血液流动减少函数相比,动物时阀门目前使用在相同的羔羊增长模型进行测试。

如果证实在人类,这些新心阀门可以防止重复瓣膜置换手术的需要在成千上万的每年出生的孩子先天性心脏病。阀门也可以存储至少六个月,这意味着他们可以为外科医生提供一个“现成的”选项进行治疗。

该研究发表在今天科学转化医学一个跨学科的医学杂志,美国科学促进协会(AAAS)。阀门制造过程也在明尼苏达大学的专利和许可的创业公司Vascudyne公司。明尼苏达州斯蒂尔沃特市()。

“这是一个巨大的进步在小儿心脏研究,”Robert安静地说,这项研究的高级研究员和明尼苏达大学的生物医学工程部门的教授和化学工程和材料科学。“这是第一个证明阀门植入一个大型动物模型,在我们的案例中羔羊,与动物可以长到成年。我们有很长的路要走,但是这使我们更远的道路未来儿童临床试验。我们感到兴奋和乐观这实际上成为现实的可能性。”

目前,研究人员没能开发一个心脏瓣膜,可以为儿科患者种植和维护功能。这些孩子的唯一接受的选项与心脏缺陷阀门由化学处理动物组织,经常成为功能失调的钙化和需要替换,因为他们不与孩子成长。这些孩子通常会需要忍受5(或更多)心内手术直到机械瓣膜植入成年。这就要求他们采取血液稀释剂的他们的生活。

在这项研究中,安静地和他的同事使用一个混合的组织工程和再生医学创造增长心脏瓣膜。在八周时间,之前他们使用专门的组织工程技术,开发出了生成vessel-like管在实验室从产后捐赠者的皮肤细胞。开发管,研究人员结合了供体羊皮肤细胞在一个类似凝胶材料,称为纤维蛋白,在管的形式,然后使用生物反应器提供了细胞生长所必需的营养。

研究人员然后使用特殊的洗涤剂来洗掉所有的羊细胞组织如管,留下读胶原基质植入时,不会引起免疫反应。这意味着可以存储和管植入无需定制使用收件人的细胞增长。

下一步是精确缝三种管(直径约16毫米)成一个封闭的环。然后研究人员将他们稍微创建传单来复制一个结构类似于心脏瓣膜大约19毫米直径。

“这些初始步骤之后,它看起来像一个心脏瓣膜,但问题成为如果它可以像一个心脏瓣膜和如果它可以增长,“安静地说。“我们的研究结果证实了。”

第二代tri-tube阀门被植入三个羊羔的肺动脉。52周后,阀门再生为矩阵成为填充由收件人羊肉、细胞和从19毫米增加到一个生理正常的阀门直径25毫米。研究者还看到一个17 -增加34%的长度从超声波图像阀传单来衡量。此外,研究人员表明,tri-tube阀门工作比当前动物阀门与几乎没有其他阀显示的钙化或凝血后植入羊羔一样的年龄。

“从先前的研究我们知道,工程管有能力再生和羔羊生长在不断增长的模式,但最大的挑战是如何保持传单功能越来越装有阀的管道,经过一年4000万次,“说Zeeshan Syedain,这项研究的首席研究员和明尼苏达大学高级研究助理在安静的实验室。“当我们看到阀门运行一整年从年轻成年羊羊,这是非常令人兴奋的。”

安静地说,下一步是tri-tube阀直接植入心脏右心室模拟最常见的外科修复的过程,然后开始请求批准美国食品和药物管理局(FDA)进行人体临床试验在未来几年。

“如果我们能得到这些阀门批准为孩子总有一天,它会产生这么大的影响的孩子患有心脏缺陷和他们的家庭应对多种手术的巨大压力,“安静地说。“我们可能会减少手术的数量,这些孩子将不得不忍受从5到1。这是梦想。”

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