Innovatiivinen laastari voi vähentää lihasvaurioita sydänkohtauksen jälkeen
Äskettäin tehty rotilla tehty tutkimus osoittaa, että innovatiivinen laastari esti sydänkohtauksen jälkeen yleisen sydänlihaksen venyttämisen.
Sydänkohtaus tapahtuu, kun verenkierto, joka antaa sydänlihakselle happea, vähenee tai tukkeutuu merkittävästi.
Sydänlihas loukkaantuu prosessissa, ja vaurioiden määrä riippuu yleensä tukkeutuneen valtimon tarjoaman alueen koosta.
Sydämen lihaksen parantuminen voi kestää noin 8 viikkoa. Vaurioista huolimatta muun sydämen on jatkettava veren pumppaamista.
Arpikudos voi muodostua loukkaantuneelle alueelle ja vaikuttaa veren määrään, jonka sydän pystyy pumppaamaan.
Useimmilla ihmisillä, jotka selviävät sydänkohtauksesta, on jonkin verran sepelvaltimotautia. Tämä tapahtuu, kun valtimoiden kovettuminen ja kaventuminen. Yleensä eloonjääneiden on tehtävä ratkaisevia elämäntapamuutoksia, ja heidän on ehkä otettava lääkkeitä tulevan sydänkohtauksen estämiseksi.
Disease Control and Prevention keskusten (CDC) mukaan yli 700 000 ihmisellä Yhdysvalloissa on sydänkohtaus vuosittain. Näistä yli 500 000 kokee ensimmäisen sydänkohtauksensa ja noin 200 000 on jo saanut sen.
Sydänkohtauksen merkkejä ovat rintakipu ja hengenahdistus. Puolella yhdysvaltalaisista henkilöistä on vähintään yksi seuraavista riskitekijöistä: korkea verenpaine, korkea kolesteroli tai tupakointi.
Diabetes, liikalihavuus, fyysinen passiivisuus ja liiallinen alkoholinkäyttö lisäävät myös sydänkohtauksen riskiä.
Uuden tyyppisen sydänlaastarin testaaminen
Tutkijat Brownin yliopistossa Providenceissa, RI: ssä, Fudanin yliopistossa Shanghaissa Kiinassa ja Soochowin yliopistossa Suzhoussa Kiinassa ovat yhteistyössä luoneet ja testanneet uuden tyyppistä tarttuvaa sydänlaastaria rotilla.
Tutkimus oli tieteiden mallinnuksen ja mekaniikan tutkijoiden, materiaalitieteilijöiden ja kardiologian tutkijoiden välinen ponnistus. Tutkijat julkaisivat havainnot lehdessä Luonnon lääketieteellinen tekniikka.
Tutkijat loivat tämän liimalaastarin käyttäen vesipohjaista hydrogeelimateriaalia ja kehittivät sen tietokonesimulaatioilla. Laastari voi istua suoraan sydämessä, ja tutkimuksen tulokset osoittavat, että se voi auttaa rajoittamaan sydänkohtauksen jälkeen usein esiintyviä lihasvaurioita.
"Ajatus tässä", kertoo tutkimuksen kirjoittaja, professori Huajian Gao Brownin yliopistosta, "on tarjota mekaanista tukea vaurioituneelle kudokselle, mikä toivottavasti antaa sille mahdollisuuden parantua."
Prof. Gao jatkaa, että aikaisemmat tutkimukset olivat osoittaneet, että mekaaniset laastarit voisivat olla tehokkaita, mutta mikään tutkimus ei ollut yrittänyt tunnistaa "optimaalisia mekaanisia ominaisuuksia". Näiden ominaisuuksien saaminen on ratkaisevan tärkeää, jotta korjaustiedosto toimii oikein.
"Jos materiaali on liian kovaa tai jäykkä", hän lisää, "voit rajoittaa sydämen liikkeen niin, että se ei voi laajentua tarvitsemaansa tilavuuteen. Mutta jos materiaali on liian pehmeää, se ei tarjoa tarpeeksi tukea. Tarvitsimme siis mekaanisia periaatteita ohjaamaan meitä. "
Oikeiden mekaanisten ominaisuuksien luominen on avainasemassa
Tutkijat kehittivät tietokonemallin, joka keskittyi kahteen avainkomponenttiin, joista toinen oli sydämen laajeneminen ja supistuminen sekä laastarin vaikutus näihin toimintoihin.
Toinen oli mallintaa sydänkohtauksen jälkeisiä vammoja. Tällä tavalla joukkue voisi tarkastella, kuinka paljon mekaanista tukea tarvittaisiin vahinkojen rajoittamiseksi.
Tietokonemallin tulosten perusteella tutkijat, professori Lei Yangin johdolla Soochowin yliopistosta, loivat hydrogeelimateriaalin käyttämällä elintarvikkeista peräisin olevaa tärkkelystä. Tämä materiaali on halpaa, helppoa valmistaa ja viskoelastista, mikä tarkoittaa, että "siinä yhdistyvät juoksevat ja kiinteät ominaisuudet".
Rotilla tehty tutkimus osoitti, että tämä uudentyyppinen liima-laastari vähensi tehokkaasti lihasvaurioita sydänkohtauksen jälkeen.
"[Se] säilytti paremman sydämen tuotoksen ja vähensi siten huomattavasti jäljellä olevien kardiomyosyyttien ylikuormitusta ja epäsuotuisaa sydämen uudistumista", kertoo tutkimuksen toinen kirjoittaja Ning Sun, Fudanin yliopiston kardiologian tutkija.
Heidän tutkimuksensa mukaan laastari voi vähentää solukuolemaa, arpikudoksen kertymistä ja oksidatiivista stressiä. Tutkijat uskovat, että testausta tarvitaan enemmän, mutta tulokset ovat lupaavia.
"Vielä on nähtävissä, toimiiko se ihmisillä, mutta se on erittäin lupaavaa."
Professori Huajian Gao
