Puisque le cœur est un organe si délicat et critique, les cliniciens choisissent généralement de ne pas intervenir sur les cellules mortes qui restent après une crise cardiaque ou une maladie cardiaque. "Mais nous pensons que toutes les crises cardiaques méritent une sorte de traitement car cela met tellement de stress sur le reste du cœur, " a déclaré Thomas Webster, professeur et président du Département de génie chimique. Même un centimètre carré de tissu cardiaque mort peut exercer une pression considérable sur le reste du cœur, qui doit prendre le relais, il a dit.
Les travaux antérieurs de Webster ont démontré que l'ajout de nanocaractéristiques à un dispositif médical implanté comme une articulation du genou ou de la hanche en titane aide les cellules cartilagineuses à adhérer au dispositif. Cela favorise la croissance des tissus et permet au patient de guérir plus facilement, il expliqua. Bien que les membres de son équipe ne sachent pas exactement pourquoi cela se produit, ils ont une bonne idée. Ils pensent que les nanocaractéristiques permettent à la surface d'imiter plus précisément l'environnement naturel du corps, fournissant ainsi plus de logements habitables pour les nouvelles cellules.
Mais les cœurs en titane ne sont pas une option viable. Au lieu, ils ont utilisé un hydrogel, qu'ils avaient développé auparavant, pour imiter les cellules cardiaques elles-mêmes. Ils ont ajouté des nanotubes de carbone à l'hydrogel, le rendre conducteur, puis injecté le matériau dans le cœur, où il se solidifie à la température du corps. Parce que l'hydrogel est "super collant, " il adhère extrêmement bien à la surface des tissus et commence immédiatement à se dilater et à se contracter en synchronisation avec les battements du cœur. Bien que l'équipe n'ait pas encore testé le matériau dans un modèle animal, il a simulé ces conditions en laboratoire.
Encore une fois, en imitant l'environnement naturel, ils ont vu "une meilleure capacité des cardiomyocytes [cellules musculaires cardiaques] à se fixer, proliférer, et ensuite sécréter les produits chimiques qu'ils sécrètent pendant la normale, fonction cardiaque saine, " a déclaré Webster. Ils ont également constaté une meilleure production de vaisseaux sanguins. le matériau semblait freiner la fonction des cellules fibroblastiques, qui se forment dans le tissu cicatriciel. Étant donné que le tissu cicatriciel est épais et rigide, il n'est pas particulièrement bien adapté pour le cœur, qui change constamment de forme, dit Webster.
"Nous pensons que nous sommes allés aussi loin que possible in vitro, en le perfectionnant, espérons-le, à chaque étape du processus, " a déclaré Webster.
