使用患者細胞培養心臟組織降低手術風險可生物分解貼片修復嬰兒心臟缺陷

THE MERIT TIMES

編譯／韋士塔 2023-12-09

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新生兒的先天性心臟病，通常需以外科手術矯正或採用心導管治療。圖／網路

新生兒的心臟缺陷不易治療。圖／網路

研究人員使用患者自體細胞培植心臟組織。圖／網路

現有的心臟修補貼片，並非使用可生物分解材料製作。圖／網路

編譯／韋士塔

心臟缺陷是極為複雜的疾病，尤其是新生兒的先天性心臟病，即使進行手術治療，仍有極高風險；近來，美國科羅拉多大學安舒茨醫學院（University of Colorado Anschutz Medical Campus）發表令人振奮的消息，該校的研究團隊使用在實驗室改造的組織，開發一款可生物分解的貼片，比目前使用的貼片更耐用，有望修復嬰兒先天性心臟缺陷，減少侵入性手術次數。

醫學專家指出，心臟的主要功能是輸送血液到全身，因此必須維持正常且規律的跳動。若心肌、二尖瓣或三尖瓣、血管壁等組織受損，會使血液運輸受阻，進而出現心臟衰竭，造成心臟細胞壞死，嚴重時會導致患者死亡。治療心臟衰竭的常見方式是換心手術，但心臟移植手術因器官不易取得而受到限制，不僅如此，要讓新生兒接受心臟移植手術，幾乎是不可能的任務。

安舒茨醫學院生物工程副教授傑柯特（Jeffrey Jacot）表示，目前美國每年約有1萬名新生兒患有複雜的先天性心臟缺陷。

此外，全球每1000名新生兒中，約有9人患有先天性心臟病（CHD），這是新生兒心臟發育不正常，出生時就存在的缺陷。

傑柯特表示，這些新生兒必須在出生後1年內接受手術才能存活，手術方式之一是為新生兒植入全層（full-thickness）心臟貼片；然而，目前使用的貼片並非使用活性材料，且無法生物分解，無法與患者的心臟相容，手術失敗率較高。

傑柯特在發表於《今日材料》（Materials Today）期刊的論文中表示，目前為新生兒進行的心臟貼片植入手術，很大程度上屬於緩和性（palliative）治療，只能把患者存活的時間延長到下一次手術。為了拯救更多患者，研究團隊嘗試開發更耐用的貼片，最終目標是使用患者自身的細胞培養心臟組織，用來重建心臟以消除心臟缺陷。

研究團隊在實驗室製作貼片稱為「組織工程心肌貼片」（tissue engineered myocardial patch），可承受心肌收縮及舒張的力量，並與心臟融為一體；在理想情況下，這種貼片可永久使用。

傑柯特指出：「目前兒科心臟外科醫生使用的貼片材料，與人體的相容性較低，這導致血栓形成及內膜增生的風險極高，無法達到長期治療效果。」為了突破限制，研究團隊開發可生物分解，並可促進心臟組織再生的生物材料。

研究團隊採用「靜電紡絲」（electrospinning）技術，讓電流通過溶液，產生可製造支架的奈米纖維，接著把活細胞注入支架，形成貼片。

傑柯特表示，測試結果顯示，「組織工程心肌貼片」能修復心臟組織；儘管這種貼片在進行人體試驗之前仍需進一系列測試，但研究團隊對新型貼片深具信心，看好這種貼片將有助開發治療先天性心臟病，以及其他心臟疾病的新療法。

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