美科学家用新工艺制出“万能”肌肉修补薄膜

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美科学家用新工艺制出“万能”肌肉修补薄膜
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作者: 来源:科学网 发布者: 亦云 类别:新闻扫描 日期: 2007-09-09 今日/总浏览: 81/81

没准哪一天它真能救你一命。通过新的装配工艺，美国科学家用大鼠心肌细胞，在塑料聚合物衬底上制造出了多种肌肉修补薄膜，它们具有广泛的马达功能。该研究成果有望为心脏和其他肌肉组织损伤的患者带来福音。相关论文发表在9月7日的《科学》杂志上。

科学家已经在机体组织替代材料上取得了长足的进步，一些公司甚至已经开始大规模生产替代皮肤和软骨。不过，设计肌肉的替代和修补材料要困难得多。其中一个原因就是研究人员必须使纳米尺度上的细胞马达蛋白，以及厘米尺度上的肌纤维很好地结合起来。科学家已经尝试了不同的技术（比如在胶体中培育心肌细胞），不过，这些技术造出的材料在肌肉几何类型和能承担的工作方面有很大的局限性。

在新的研究中，美国哈佛大学的生物物理学家Kevin Parker领导的研究小组采用了一种更为万能的化学成型方法——微接触印刷术（microcontact printing，简称礐P）。十年前，哈佛大学的化学家George Whitesides发明了礐P技术，就好比利用微缩印章在需要的表面位置放下特定的化学结构。

在研究中，Parker、Whitesides和同事首先在载玻片上设置一薄层热敏聚合物材料，然后在其上添加一层具有很强活性的高乙烯基含量硅橡胶（PDMS）。利用礐P工艺，研究人员在这两层衬底上“印”下了已成型的纤粘蛋白（fibronectin）层，最后让小鼠的心肌细胞紧密附在该蛋白薄层之上。培育数日之后，这些心肌细胞会生长、扩散并产生新的连接，研究人员这时降低温度，热敏聚合物及其上面的部分就会从载玻片上脱离下来。

通过控制纤粘蛋白层的结构以及整个装配过程，研究人员已经能够制造出广泛多样的薄膜材料，它们能够实现卷、跳、抓甚至游等多种功能。

美国麻省理工学院的组织工程学专家Robert Langer表示，“这种方法非常聪明。”不过，他也强调，该技术真正应用于组织修复还需要许多年的时间，这是一个长期的目标。（科学网 任霄鹏/编译）