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Fibre di Nanotube usate per riavvolgere i cuori nocivi

Le fibre sottili e flessibili fatte dei nanotubes del carbonio ora hanno provato capace di gettare un ponte sui tessuti nocivi del cuore e di consegnare i segnali elettrici stati necessari per tenere battere di quei cuori.

Scienziati al rapporto dell'istituto del cuore (THI) del Texas hanno utilizzato le fibre biocompatibili inventate alla Rice University negli studi che hanno mostrato che cucendoli direttamente nel tessuto nocivo può riparare la funzione elettrica ai cuori.

“Invece di colpire e defibrillating, realmente stiamo correggendo la conduzione malata di più grande camera di pompaggio principale del cuore creando un ponte per oltrepassare e condurre sopra un'area sfregiata di un cuore nocivo,„ ha detto il Dott. Mehdi Razavi, un cardiologo e un Direttore di ricerca clinica nell'elettrofisiologia ed innovazioni a THI, che guidato co lo studio con il prodotto chimico del riso e l'ingegnere biomolecolare Matteo Pasquali.

Oggi non c'è la tecnologia che tratta la causa fondamentale della causa di no. 1 di morte improvvisa, le aritmia ventricolari. Queste aritmia sono causate dall'infornamento disorganizzato degli impulsi dalle camere dei Comuni del cuore e sono provocatorie trattare in pazienti dopo un attacco di cuore o con il tessuto sfregiato del cuore dovuto tali altre circostanze come l'infarto congestivo o la cardiomiopatia dilatata.„

Dott. Mehdi Razavi, cardiologo, istituto del cuore del Texas

I risultati degli studi sui modelli preclinici compaiono come martello pneumatico di un editore di aperto Access nella circolazione dell'associazione americana del cuore: Aritmia ed elettrofisiologia. Il fondo aiutato associazione la ricerca con una concessione 2015.

Le sorgenti di ricerca dall'invenzione aprente la strada 2013 dal laboratorio di Pasquali di un metodo per fare le fibre conduttive dai nanotubes del carbonio. Le prime fibre threadlike del laboratorio erano un quarto della larghezza dei capelli umani, ma hanno contenuto decine di milioni di nanotubes microscopici. Le fibre egualmente stanno studiande per le interfacce elettriche con il cervello, per uso in impianti cocleari, come antenne flessibili e per le applicazioni automobilistiche ed aerospaziali.

Gli esperimenti hanno mostrato le fibre non tossiche e polimero-rivestite, con le loro estremità spogliate per servire da elettrodi, erano efficaci nella riparazione della funzione durante le prove di un mese nei grandi modelli come pure roditori preclinici, se la conduzione iniziale è stata rallentata, diviso stata o bloccata, secondo i ricercatori. Le fibre hanno avuto il loro scopo con o senza la presenza di stimolatore cardiaco, essi hanno trovato.

Nei roditori, hanno scritto, la conduzione sono scomparso quando le fibre sono state eliminate.

“L'istallazione nuova della conduzione cardiaca con le fibre del nanotube del carbonio ha il potenziale di rivoluzionare la terapia per le perturbazioni elettriche cardiache, una della maggior parte delle cause comuni della morte negli Stati Uniti,„ ha detto il segno di autore del co-cavo McCauley, che ha effettuato molti degli esperimenti come collega postdottorale a THI. Ora è un assistente universitario di medicina clinica all'istituto universitario di università dell'Illinois di medicina.

“I nostri esperimenti hanno fornito il primo supporto scientifico per applicare ad una terapia basata a materiale sintetica piuttosto che una droga per trattare la causa di morte improvvisa principale negli Stati Uniti e molti paesi in via di sviluppo intorno al mondo,„ Razavi ha aggiunto.

Molte domande rimangono prima che la procedura possa avanzare verso la prova umana, Pasquali ha detto. I ricercatori devono stabilire un modo cucire le fibre sul posto facendo uso di un catetere come minimo dilagante e che si assicurano che le fibre siano forti ed abbastanza flessibili servire un cuore costantemente battente nel lungo termine. Ha detto che devono anche determinare quanto tempo e le ampie fibre dovrebbero essere, precisamente la quanta elettricità devono portare e come avrebbero eseguito nei cuori crescenti di giovani pazienti.

“La flessibilità è importante perché il cuore è continuamente palpitante e muoventesi, così qualche cosa che sia fissato alla superficie del cuore stia andando essere deformato e flesso,„ ha detto Pasquali, che ha nomine al banco marrone del riso di assistenza tecnica ed al banco di Wiess delle scienze naturali.

“Il buon contatto interfacciale è egualmente critico da prendere e consegnare il segnale elettrico,„ ha detto. “Nel passato, i materiali multipli hanno dovuto combinarsi per raggiungere sia la conduttività elettrica che gli efficaci contatti. Queste fibre hanno entrambi i beni integrati da progettazione, che notevolmente semplifica la costruzione dell'unità e riduce i rischi di errore a lungo termine dovuto delaminazione dei livelli o dei rivestimenti multipli.„

Razavi ha notato che mentre ci sono molte efficaci droghe antiaritmiche disponibili, sono controindicate spesso in pazienti dopo un attacco di cuore. “Che cosa realmente è necessario dal punto di vista terapeutico è aumentare la conduzione,„ ha detto. “Le fibre del nanotube del carbonio hanno i beni conduttivi di metallo ma che sono abbastanza flessibili permettere che noi traversiamo e consegniamo l'energia ad un'area molto specifica di un cuore delicato e nocivo.„

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.