Как нанотехнологии могут сохранить здоровье сердца

Клиницисты обычно не вмешиваются в мертвые клетки, оставшиеся после сердечного приступа или болезни сердца, поскольку сердце — очень деликатный и критически важный орган. Однако профессор Томас Вебстер считает, что любое повреждение сердца требует лечения, так как оно создает огромную нагрузку на остальную часть органа. Даже один квадратный сантиметр мертвой ткани сердца может значительно увеличить нагрузку на здоровые участки.

Ранее Вебстер показал, что добавление наноструктур на поверхность имплантатов (например, титановых суставов) помогает клеткам хряща лучше прикрепляться к устройству, что способствует росту тканей и ускоряет заживление. Ученые полагают, что наноструктуры позволяют поверхности точнее имитировать естественную среду организма, создавая более подходящие условия для новых клеток.

Поскольку титановое сердце — не вариант, команда использовала ранее разработанный гидрогель, имитирующий сами клетки сердца. Добавление углеродных нанотрубок сделало гидрогель электропроводящим. При инъекции в сердце материал затвердевает при температуре тела. Благодаря своей «суперлипкости» он отлично прилипает к поверхности ткани и сразу начинает расширяться и сжиматься синхронно с биением сердца. Материал пока тестировали только в лабораторных условиях, имитирующих работу сердца.

Имитация естественной среды привела к «улучшению способности кардиомиоцитов прикрепляться, proliferate и выделять химические вещества, которые они секретируют при нормальной, здоровой функции сердца». Также наблюдалось лучшее образование кровеносных сосудов. Кроме того, материал, по-видимому, подавлял функцию фибробластов — клеток, образующихся в рубцовой ткани. Рубцовая ткань толстая и негибкая, что плохо подходит для постоянно меняющего форму сердца.

«Мы считаем, что достигли максимума в исследованиях in vitro, совершенствуя материал на каждом этапе», — заявил Вебстер.