研究人员开发出一种水凝胶心脏起搏器替代品
最近審查:02.07.2025

心肌梗塞是一种危及生命的疾病,患者在发病后很长一段时间内仍有过早死亡的风险——50-60% 的患者随后因心律失常引起的心脏性猝死而死亡。
目前最有效的治疗方法是安装起搏器,它可以阻止心律失常。然而,它无法阻止心律失常复发。埃尔朗根-纽伦堡大学(FAU)和波恩大学的研究人员研发出一种凝胶,可以实现这一目标。
心脏病发作即使在发作后仍然危及生命。心脏病发作不仅是一种急性危及生命的疾病,还会带来严重的长期健康风险。为什么会这样呢?
“问题在于心肌梗塞后形成的疤痕。与健康组织不同,这些疤痕会干扰电信号,从而阻止心肌细胞有效沟通和同步收缩,”佛罗里达大西洋大学和埃尔朗根大学医院实验肾脏和心血管研究教授 Felix B. Engel 解释道。
起搏器只能治疗症状,而不能治疗根本问题。
迄今为止,阻止心律失常和预防心脏性猝死最有效的治疗方法是通过手术植入一种被称为起搏器的装置。这种装置也被称为植入式心律转复除颤器(ICD)。
它们能够识别室性心律失常,并向心脏发出电击,使其恢复正常心律。但问题是,起搏器无法预防根本问题,即心律失常的发生。
此外,频繁的起搏器跳动会持续损害心脏,给患者带来巨大的精神压力,并损害他们的生活质量。
预防心律失常凝胶
佛罗里达大西洋大学(FAU)的一支研究团队开发了一种水凝胶,该凝胶以胶原蛋白作为有效且耐受性良好的载体,并加入导电物质聚乙二胺(PEDOT)。这种凝胶有望预防心律失常。
它是如何工作的?“我们可以将凝胶直接注射到心脏的疤痕组织中。这实际上就是给心脏组织‘通电’,使心肌细胞能够再次有效地相互沟通,”Engel 团队的博士后研究员、发表在《先进材料》杂志上的这项研究的主要作者 Kaveh Roshanbinfar 博士解释道。
这种凝胶还需要一段时间才能上市。动物模型的初步实验表明,这种水凝胶能够成功预防心律失常和室性心动过速,或许可以避免植入式心脏复律除颤器(ICD)产生的高能量电击。然而,在患者真正使用这种水凝胶之前,还需要进行更多的研究。
费利克斯·恩格尔教授解释说:“一方面,心脏病发作后人类留下的疤痕比小鼠等动物的疤痕要复杂得多。另一方面,我们不确定人体免疫系统对水凝胶会作何反应。”
一旦确定了这一点,胶原蛋白-PEDOT 水凝胶就可以首先在那些认为 ICD 的高能量冲击特别麻烦的高危患者身上进行测试。