瑞士苏黎世联邦理工学院联合苏黎世大学医院在《先进材料》发表创新研究成果,成功开发出具有组织修复功能的3D打印心脏补片"RCPatch"。这项突破性技术有望替代传统牛心包补片,为心脏病患者提供更优治疗方案。
研究团队采用创新的三层复合结构设计:最外层为细网状结构,确保补片与心脏组织紧密贴合;中间层是3D打印的可降解聚合物支架,提供机械支撑;内层则是富含心肌细胞的水凝胶,促进组织再生。项目负责人Robert Katzschmann教授表示:"RCPatch的设计理念是不仅要封闭心脏缺损,更要实现组织的功能性再生,这是与传统补片的本质区别。"
在猪模型实验中,该补片展现出优异的临床性能。主要作者Lewis Jones博士介绍:"实验证明RCPatch能承受左心室的高压环境,同时保持结构完整性。更关键的是,支架材料会随组织再生逐步降解,最终不会在体内残留异物。"研究团队特别强调了该技术的安全性优势,相比传统补片可能引发的钙化、血栓等并发症,RCPatch的生物相容性显著提升。
该技术的另一创新点是采用了先进的3D打印工艺。研究人员通过精确控制支架的晶格结构,既确保了机械强度,又为细胞生长提供了理想的三维微环境。Katzschmann教授补充道:"我们使用的水凝胶不仅能支持细胞存活,还能促进其与宿主组织的整合,这对实现功能性修复至关重要。"
目前,研究团队正在筹备更长期的动物实验,重点评估补片的再生效果和长期稳定性。Jones博士表示:"下一步我们将观察补片在体内的完整降解过程,以及新生组织的功能恢复情况。"这项技术未来有望应用于心肌梗死、先天性心脏病等多种心脏疾病的治疗。
更多信息: Lewis S. Jones 等,《体积3D打印和熔化电写技术制造可植入增强型心脏组织贴片》,《先进材料》 (2025)。期刊信息: 先进材料














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