美科學(xué)家研發(fā)金納米線心臟補(bǔ)丁可提高心肌導(dǎo)電性

　　據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)9月26日（北京時(shí)間）報(bào)道，美國波士頓兒童醫(yī)院和麻省理工學(xué)院工程與材料專家通過納米技術(shù)，用微細(xì)的金線制成了一種心臟補(bǔ)丁，大大提高了現(xiàn)有心臟補(bǔ)丁的導(dǎo)電性，其上的所有心肌細(xì)胞都能跳動(dòng)。研究人員希望這種補(bǔ)丁能幫助修復(fù)心臟病發(fā)作造成的心肌組織壞死。該論文發(fā)表在9月25日的《自然·納米技術(shù)》雜志網(wǎng)絡(luò)上。

　　論文中介紹，在工程心臟組織中添加金線能增強(qiáng)其導(dǎo)電性，是對(duì)現(xiàn)有納米補(bǔ)丁的改良。這種金納米線平均30納米粗，2微米至3微米長，肉眼幾乎無法看到。經(jīng)過培養(yǎng)之后，布滿金線的補(bǔ)丁上的心肌細(xì)胞變得更厚，排列得也更有組織。用電流刺激細(xì)胞，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)明顯的電壓峰值，相鄰的心肌細(xì)胞束之間的電流活動(dòng)明顯提高。與之對(duì)比，沒有金納米線的補(bǔ)丁僅能產(chǎn)生微弱電流，使一束細(xì)胞跳動(dòng)。

　　波士頓兒童醫(yī)院生物材料與藥物遞送實(shí)驗(yàn)室的丹尼爾·克哈尼解釋說：“如果沒有金納米線的話，用電極刺激心臟補(bǔ)丁時(shí)，它上面的細(xì)胞只有受到刺激的地方才會(huì)跳動(dòng)，加入金納米線以后，許多細(xì)胞就會(huì)連在一起，即使受到刺激的地方相隔很遠(yuǎn)，也會(huì)一起跳動(dòng)。這表明組織是導(dǎo)電的。”

　　實(shí)驗(yàn)還顯示，肌鈣蛋白Ⅰ（troponin Ⅰ）和連接蛋白43（connexin-43）的產(chǎn)量也提高了。肌鈣蛋白Ⅰ能與鈣結(jié)合并收縮，連接蛋白-43能在細(xì)胞之間形成電耦合，在心臟結(jié)構(gòu)形成和同步收縮方面起著重要作用。

　　克哈尼認(rèn)為，納米線技術(shù)可用于制造任何與電刺激相關(guān)的組織，包括腦組織和脊髓。選擇黃金作為線材是因?yàn)樗鼘?dǎo)電性強(qiáng)，易于編織，也是一種人體可容忍材料；而且黃金纖維可以拉得很長，足夠通過整個(gè)材料基架以支持細(xì)胞，還可作為導(dǎo)電柵門。

　　經(jīng)過細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)后，研究小組打算用活動(dòng)物測試心臟補(bǔ)丁的功能，以進(jìn)一步掌握納米線是怎樣加強(qiáng)了電流信號(hào)和細(xì)胞間連接。目前，他們正計(jì)劃把這種補(bǔ)丁用于心臟病人的臨床試驗(yàn)。

　　總編輯圈點(diǎn)

　　科學(xué)發(fā)展史中的許多事例已經(jīng)證明，往往正是微創(chuàng)手術(shù)式的小切口，在日后開辟出影響巨大的深遠(yuǎn)路徑。利用黃金導(dǎo)電性強(qiáng)的金屬特性來治療心臟疾病，從生物材料學(xué)的角度上，其實(shí)并非極具突破性意義的創(chuàng)新。對(duì)于納米技術(shù)而言，可能也只是又一次成功的應(yīng)用案例。然而誰又能斷定這一塊看似并不起眼的金納米“補(bǔ)丁”，不可能為人類護(hù)衛(wèi)自身生命健康的征途中，帶來料想不到的飛躍呢？

來源：科技日?qǐng)?bào)　

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