通过开发一种新的血管移植，研究人员可能更接近于改善冠心病患者和先天性心血管缺陷儿童的生活。这种由约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins)的工程师发明的血管移植需要不到一周的时间，而且具有再生特性。
冠状动脉疾病(CAD)是全球范围内导致死亡的主要原因，患者通常需要手术来修复受损的心血管组织。搭桥手术是另一种常见的干预手段，它需要移除受损的组织，并用身体其他部位的血管替换，比如隐静脉。隐静脉的长度与腿部相当，是人体最长的静脉。这种方法给身体带来了很大的压力，也有其他的危险因素:它要求患者有多个手术部位，而那些因斑块积聚而需要手术的患者也可能在移植的静脉中有斑块积聚，导致进一步的并发症。
先天性心血管缺陷(CCD)在全球1%的新生儿中发生，患有这种疾病的儿童在成长过程中经常要接受反复的外科重建手术。但是，重复的手术减少了可用的血管组织的数量，用于重建和合成移植物不会随着孩子的成长而生长。
人造移植物还会带来其他挑战，比如阻碍血液流动的凝块，而从干细胞中生长出来的移植物通常需要长达8周的准备时间。
为了改进手术方法，减少CAD和CCD患者可能需要的手术数量，需要一种血管移植物，它能促进新的组织形成，具有更好的机械性能，模拟自然动脉。研究所所长莎朗Gerecht纳米生物和化学与生物分子工程系教授,和摩根艾略特,生物医学工程学系博士研究生带领的一组科学家在创建一个自然贪污,不到一周的时间准备,溶解为健康组织生长在它的位置,能承受连续循环,心脏收缩和放松对动脉和静脉。
埃利奥特说:“我们的目标是把我们的专利静电纺丝技术和干细胞结合起来，创造出一种新型的血管移植物，这种移植物可以大大缩短制造时间，甚至比通过临床试验的移植物还要短，同时还可以减少凝血和促进组织再生。”
他们的研究结果最近发表在《美国国家科学院院刊》上。
他们的静电纺丝工艺通过对纤维蛋白聚合物施加电荷和机械拉力来产生细纤维丝。研究小组选择纤维蛋白作为移植体是因为它是一种天然的聚合物，可以防止血液凝固，促进新组织的形成，并增加弹性蛋白的产量。弹性蛋白是动脉中的一种重要蛋白质，它能帮助组织在拉伸后保持其形状。然后，这些纸以交替的方式卷成一个空心管，然后脱水并储存起来供以后使用。
一旦患者,移植的外观与保利(ε-caprolactone)、钢筋或PCL,护套防止缝线撕裂贪污。在此基础上，研究小组根据病人的需要，按照不同的准备步骤进行移植。如有紧急需要，可在补水后立即植入移植物。对于慢性血管疾病患者，他们知道最终需要手术，他们的干细胞可以在植入前收集并植入到移植物上。
在一项小鼠研究中，研究小组制作了直径0.6毫米、长3-5毫米、有干细胞和无干细胞的小型血管移植物，并在腹主动脉中进行了测试。6个月后，两种类型的移植物均无凝血迹象，移植物内未形成新的组织，且移植物能够维持与健康血管系统相似的机械性能。移植促进了弹性蛋白的产生，这在该领域通常是一个挑战。重要的是，发现移植物介导的再生和干细胞促进了再生过程。
他们的积极结果表明他们的移植技术具有临床和商业潜力，研究人员说。该团队计划评估移植体的货架期，并在更大的动物模型中测试直径为5mm的移植体。
这项研究是五个实验室合作的结果，结合了干细胞工程、生物材料、外科、血管力学和血管疾病方面的专业知识。马里兰州干细胞研究基金通过其验证拨款机制，使我们能够将这项技术推进到临床前研究。我们致力于进一步开发我们的小直径血管移植平台技术，以造福患者，”Elliott和Gerecht说。
发表于《健康，科学+技术》
心脏疾病，化学工程，生物分子工程，先天性心脏缺陷
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