Известно, что инфаркт миокарда губительно воздействует на сердечную мышцу. В ткани сердца содержится слишком мало стволовых клеток, чтобы полноценно восстановить повреждения. Повреждённые участки заменяются фиброзной тканью, которая не способна выполнять требуемые функции по сокращению и перекачиванию крови. Поэтому учёные не прекращают поиски новых методов воссоздания погибших секторов ткани и ведут разработки сердечных патчей (patch (англ.) - заплатка), которые можно было бы трансплантировать в организм.

     В научном издании Journal of Materials Chemistry был размещен материал, повествующий о разработках доктора Тала Двира и аспиранта Михала Шевача из Тель-Авивского Университета. Эти исследователи захотели создать такую инженерную ткань, которая полностью бы имитировала чёткую электрическую составляющую деятельности сердца, отвечающую за сокращения мышцы и их ритмичность. Для этого им понадобилось совместить функционально клетки ткани с наночастицами золота.

     Учёные смогли повысить проводимость матрикса и усилить межклеточную передачу электрических импульсов путём включения в макропористые подложки наноструктур, выполненных из золота. В результате получается функциональная сердечная ткань, обладающая большой сократительной силой и более пригодная для пересадки. В присутствии наночастиц золота поддерживается необходимое соотношение фибробластов и кардиомиоцитов. В созданных в среде с наночастицами золота тканях обеспечивается более высокая частота сокращений. Клетки сокращаются сильнее и при этом синхронно. Это позволяет передавать электрический сигнал более эффективно. Таким образом, сердечные патчи, изготовленные в присутствии золотых наночастиц, более пригодны для трансплантации.

     За передачу электрических импульсов отвечают белки, располагающиеся на поверхности клеток. Однако эти белки теряются, если производить искусственную ткань. Требуется определённое время, чтобы клетки снова начали синтезировать белки, и за это время пациент может погибнуть. Сейчас же временно отсутствующие белки можно будет заменить нановолокнами подложки, покрытыми частицами золота.

     Около 50% людей умирают в течение пяти лет после того, как перенесут инфаркт миокарда. Поэтому биоинженерам так важно получить функциональную ткань для восстановления сердечной мышцы. Израильские учёные планируют изучить возможности своих патчей сначала в условиях лабораторных тестов, а затем провести клинические испытания на пациентах. При этом они считают, что наилучший вариант – применение собственных клеток пациентов для выращивания тканей.