Tái tạo các tế bào tim từ miếng vá bằng sợi nano cacbon

Đối với những bệnh nhân tim mạch, mỗi khi lên cơn đau tim, các tế bào tại khu vực bị tác động sẽ chết đi và thương tổn sẽ không được phục hồi. Tuy nhiên, mới đây, một nhóm nghiên cứu bao gồm: các nhà khoa học của trường Đại học Brown, Providence, Rhode Island (Mỹ) và những đồng nghiệp tại Viện công nghệ Kanpur (Ấn Độ), đã nghiên cứu và chế tạo thành công miếng vá bằng sợi nano cacbon có khả năng tái tạo các tế bào tim. Nhóm nghiên cứu hy vọng rằng những miếng vá này khi  được đặt trực tiếp lên tim như băng cá nhân sẽ giúp phục hồi những khu vực tổn thương ở tim.
Miếng vá có chiều dài 22 mm, mỏng chỉ 15 micron (0,015 mm) và có cấu trúc “lục lăng”, cho phép mở rộng bề mặt tiếp xúc như các mô tim. Nó được chế tạo từ polymer và sợi nano cacbon, được chính phủ phê chuẩn, bảo đảm an toàn khi sử dụng. Theo các nhà khoa học thì sợi cacbon là một chất dẫn electron hoàn hảo vì vậy chúng có thể truyền những xung điện mà tim sử dụng để duy trì nhịp đập.

 

Nhóm nghiên cứu đã đặt miếng vá lên một chất nền bằng thủy tinh sau đó cấy ghép sợi nano với các tế bào tim được biết đến với tên gọi cardiomyocyte. Sau 4 giờ, số lượng tế bào tim đã sản sinh gấp 5 lần trên miếng vá sợi nano so với khi mới cấy. Sau 4 ngày, mật độ các nơ-ron trên miếng vá sợi nano đã tăng gấp đôi, tới ngày thứ 5, mật độ tế bào tăng lên gấp 6 lần. Theo các kỹ sư, tính co giãn của cấu trúc lục lăng và chất lượng truyền dẫn electron của sợi nano cacbon tạo nên một môi trường tốt để cardiomyocyte và nơ-ron sản sinh.
Hiện tại nhóm nghiên cứu vẫn đang tiếp tục hoàn thiện công việc của mình. Tuy nhiên, không chỉ dừng lại ở việc phục hồi thương tổn của tim, họ đang nghĩ đến việc thay đổi cấu trúc lục lăng của miếng vá để mô phỏng tốt hơn dòng điện trong tim. Hơn nữa, họ cũng cần phải cấy ghép miếng vá lên một cơ thể sống để kiểm tra khả năng đáp ứng điện tâm đồ, trạng thái nhịp đập cũng như chứng minh chức năng của miếng vá tương tự như tế bào tim.