Cơn đau tim giết chết các mô cơ tim, gây sẹo tim và để lại tổn thương vĩnh viễn chỉ sau sáu giờ. Các thiệt hại ngăn cản tim hoạt động bình thường. Nếu có cách để bắt đầu chữa lành các mô bị tổn thương ngay sau cơn đau tim, các bác sĩ có thể ngăn chặn mô sẹo phát triển.

Việc theo đuổi lý tưởng này đã truyền cảm hứng cho nhóm nghiên cứu, để phát triển vật liệu sinh học. Ở loài gặm nhấm và heo, nó dường như sửa chữa tổn thương mô và giảm viêm trực tiếp sau cơn đau tim. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Biomedical Engineering.

Trước đây, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các tế bào gốc lấy từ mỡ cơ thể có thể được sử dụng để chữa lành xương, cơ và tim. Nhóm muốn làm việc với ma trận ngoại bào, mạng protein cung cấp hỗ trợ cấu trúc cho các tế bào trong mô cơ tim. Giống như tế bào gốc, nó có khả năng tái tạo nhưng ít tốn kém.

Năm 2009, nhóm đã sản xuất một loại hydrogel sử dụng các hạt từ ma trận này. Các thử nghiệm trên chuột và sau đó là trên người cho thấy vật liệu này liên kết với các vùng bị tổn thương và thúc đẩy quá trình sửa chữa cũng như tăng trưởng của tế bào. Tuy nhiên, do các hạt hydrogel tương đối lớn nên nó chỉ có thể được đưa đến tim thông qua một cây kim.

Nhóm nghiên cứu đã lấy hydrogel được tạo ra trước đó, sàng lọc các hạt lớn hơn bằng máy ly tâm để chỉ còn lại các hạt nano và thêm nước để pha loãng hỗn hợp. Điều đó tạo ra một loại vật liệu đủ mỏng để đưa đến các mạch máu tim qua đường tĩnh mạch.

Dựa trên kích thước của các hạt nano, nhóm nghiên cứu hy vọng hỗn hợp này sẽ lọt qua bất kỳ khoảng trống nào trong mạch máu tim do cơn đau tim gây ra và dính vào các mô xung quanh. Khi đó, nó sẽ tạo ra một hàng rào bảo vệ trong khi tim lành lại.

Thay vào đó, các thí nghiệm trên động vật cho thấy vật liệu ma trận ngoại bào liên kết với các mạch bị rò rỉ, ngăn chặn một số tế bào viêm di chuyển vào mô tim ngay từ đầu và gây ra tổn thương thêm. Nhóm nghiên cứu cho biết vật liệu này làm giảm viêm trong tim và kích thích quá trình chữa bệnh bằng cách khuyến khích sự phát triển của tế bào.

Cần có thêm các nghiên cứu về độ an toàn để vật liệu sinh học sẵn sàng cho các thử nghiệm lâm sàng. Thử nghiệm đầu tiên ở người rất có thể sẽ là để sửa chữa mô tim sau cơn đau tim.

Lưu ý, một ứng dụng thực tế khác của vật liệu sinh học có thể là điều trị các mạch máu bị rò rỉ ở các cơ quan khó tiếp cận khác, bao gồm cả não sau chấn thương.

Ứng dụng có tiềm năng hứa hẹn, nhưng cần có các thử nghiệm để xem liệu vật liệu sinh học này có cải thiện chứng đau đầu và suy giảm nhận thức hoặc trí nhớ trong não sau chấn thương hay không. Điều đó cần thiết để đánh giá liệu nó có thực sự là một phương pháp điều trị TBI hiệu quả hay không.