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Fibres de nanotube employées pour refaire l'installation électrique les coeurs endommagés

Les fibres minces et flexibles faites de nanotubes de carbone ont maintenant capable prouvé jeter un pont sur les tissus cardiaques endommagés et fournir les signes électriques requis pour maintenir battre de ces coeurs.

Des scientifiques à l'état d'institut de coeur (THI) du Texas elles ont employé les fibres biocompatibles inventées chez Rice University dans les études qui ont montré que les cousant directement dans le tissu endommagé peut remettre le fonctionnement électrique aux coeurs.

« Au lieu de choquer et de defibrillating, nous rectifions réellement la conduction malade de la plus grande cavité du coeur de pompage principale en produisant une passerelle pour dériver et conduire au-dessus d'un endroit marqué d'un coeur endommagé, » a dit M. Mehdi Razavi, un cardiologue et un directeur de la recherche en matière clinique d'électrophysiologie et innovations à THI, qui dirigé par Co l'étude avec le produit chimique et le technicien biomoléculaire Matteo Pasquali de riz.

Aujourd'hui il n'y a aucune technologie qui traite la cause sous-jacente de la cause du numéro 1 de la mort subite, arythmies ventriculaires. Ces arythmies sont provoquées par l'allumage désorganisé des impulsions des chambres du coeur plus bas et sont provocantes pour traiter dans les patients après une crise cardiaque ou avec le tissu cardiaque marqué dû à des autres conditions telles que l'insuffisance cardiaque congestive ou la cardiomyopathie dilatée. »

M. Mehdi Razavi, cardiologue, institut de coeur du Texas

Les résultats des études sur les modèles précliniques apparaissent en tant que sélection d'un éditeur d'ouvert-accès dans la circulation de l'association américaine de coeur : Arythmie et électrophysiologie. Les fonds aidés par association la recherche avec une concession 2015.

Les ressorts de recherches de l'invention 2013 pilote par le laboratoire de Pasquali d'une méthode pour effectuer les fibres conductrices hors des nanotubes de carbone. Les premières fibres threadlike du laboratoire étaient un quart de la largeur des cheveux, mais des dizaines contenues de millions de nanotubes microscopiques. Les fibres également sont étudiées pour les surfaces adjacentes électriques avec le cerveau, pour l'usage dans des implants cochléaires, en tant qu'antennes flexibles et pour des applications automobiles et aérospatiales.

Les expériences ont montré les fibres non-toxiques et polymère-enduites, avec leurs extrémités décollées pour servir d'électrodes, étaient efficaces en remettant le fonctionnement pendant les tests d'un mois dans de grands modèles ainsi que rongeurs précliniques, si la conduction initiale a été ralentie, divisée ou bloquée, selon les chercheurs. Les fibres ont atteint leur objectif avec ou sans la présence d'un stimulateur, elles ont trouvé.

Dans les rongeurs, ils ont écrit, conduction ont disparu quand les fibres ont été enlevées.

« Le rétablissement de la conduction cardiaque avec des fibres de nanotube de carbone a le potentiel de révolutionner le traitement pour des pannes d'électricité cardiaques, une des la plupart des causes classiques de la mort aux Etats-Unis, » a dit le repère d'auteur de Co-fil McCauley, qui a effectué plusieurs des expériences en tant que boursier post-doctoral à THI. Il est maintenant un professeur adjoint de médecine clinique à l'université d'Université de l'Illinois du médicament.

« Nos expériences ont fourni le premier support scientifique pour l'usage d'une demande de règlement matériau matériau synthétique plutôt qu'un médicament pour traiter la principale cause de la mort subite aux États-Unis et beaucoup de pays en développement autour du monde, » Razavi a ajouté.

Beaucoup de questions demeurent avant que la procédure puisse déménager vers le contrôle humain, Pasquali a dit. Les chercheurs doivent déterminer une voie de coudre les fibres en place utilisant un cathéter d'une façon minimum invasif, et s'assurent que les fibres sont intenses et assez flexibles pour servir un coeur battant continuellement sur le long terme. Il a dit qu'ils doivent également déterminer combien de temps et les fibres larges devraient être, avec précision combien électricité ils doivent transporter et comment ils exécuteraient aux coeurs croissants de jeunes patients.

La « souplesse est importante parce que le coeur est continuement se battant et déménageant, tellement quelque chose qui est fixé à la surface du coeur va être déformé et fléchi, » a dit Pasquali, qui a des affectations à l'école de Brown du riz du bureau d'études et à l'école de Wiess des sciences naturelles.

« Il est également critique reprendre bon contact dièdre et fournir le signe électrique, » il a dit. « Dans le passé, des matériaux multiples ont dû être combinés pour atteindre la conductivité électrique et les contacts efficaces. Ces fibres ont les deux propriétés incorporées par le modèle, qui simplifie grand la construction de dispositif et abaisse des risques d'échec à long terme dus au décollement des couches multiples ou des couches. »

Razavi a noté que tandis qu'il y a beaucoup d'antiarythmisants efficaces procurables, elles sont souvent contre-indiquées dans les patients après une crise cardiaque. « Ce qui est nécessaire réellement thérapeutiquement est augmenter la conduction, » il a dit. « Les fibres de nanotube de carbone ont les propriétés conductrices du métal mais sont assez flexibles pour nous permettre de diriger et de fournir l'énergie à un endroit très spécifique d'un coeur fragile et endommagé. »

Source:
Journal reference:

McCauley, M.D. et al. (2019) In Vivo Restoration of Myocardial Conduction With Carbon Nanotube Fibers. Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology. doi.org/10.1161/CIRCEP.119.007256.