心脏病发作时，血栓或动脉变窄阻断血流，损害或组织内杀死细胞。但疼痛消退后的伤害并没有结束。相反，心脏壁变薄，各器官变得扩大，疤痕组织形成。如果不采取措施，患者最终会经历心脏衰竭。但科学家现在报告说，他们已经开发出在动物试验中，可注入心脏以支撑减弱区域防止心脏衰竭的凝胶。
研究人员今天在第252次全国会议暨博览会的美国化学学会（ACS）上报告了相关工作。
根据美国心脏协会的报道，美国每年有75万人心脏病发作。超过500万美国居民患有心脏衰竭，疲劳和气短，最终导致死亡。 “心力衰竭是一个巨大的问题，很少有疗法可用于这些患者，”贾森A.伯迪克，博士，研究领导者说。
治疗方法包括改变生活方式，药物，植入物或心脏移植。伯迪克，来自于宾夕法尼亚大学（佩恩），解释说，这些选择往往并不奏效，或在移植的情况下难于实施。因此，科学家正在寻求其他的治疗方法。例如，其他机构研究人员所做的，注射细胞到心脏的受损部分来尝试修复损伤的动物研究。类似于果冻OTM稠度聚合物链的水溶胀网络 - 防止细胞漏出，那些研究人员在可生物降解的“水凝胶”嵌入它们。但科学家发现了一些奇怪的现象，注射水凝胶而不增加细胞的对照实验中：与未经处理的动物相比一些动物的心脏仍然有改善。
基于这些发现，不少实验室正进行水凝胶治疗试验，其中两种材料在临床试验中。无论是否来自伯迪克的实验室，他指出，“这是非常重要的，我们都试图弄清楚这种疗法是如何被使用的，因为它比任何现有的治疗都不一样。”此外，不同类型的水凝胶可以适应不同患者的需求。
一些实验性心脏病发作的治疗需要手术来打开胸部，两个已经在临床试验中的水凝胶材料通过经由皮肤插入的长导管注射到受损组织-消除了对开胸手术的需要。
伯迪克和他的研究生克里斯托弗B. Rodell，与罗伯特?戈尔曼C.医学博士，也在宾夕法尼亚大学合作，正在使用自己的工作进行同样的微创技术。但是，他的团队是在治疗心脏病发作的患者中进行，然后设计具有这些属性的水凝胶的属性更进了一步。例如，他的研究小组开发出注射后形成聚合物链之间的额外的交联的水凝胶。所得的材料是硬性的及持续的时间比在没有这些附加的交联凝胶及在临床试验中的凝胶的长。
事实上，伯迪克提供机械支撑的凝胶在稳定受损区域的水凝胶是独一无二的。在羊的研究中，这种凝胶形成限制疤痕组织，心脏的壁变薄、心脏扩大。通过保留该器官的尺寸，凝胶还通过二尖瓣减少血液渗漏。总之，这些益处维持心脏的泵血能力并能延缓心脏衰竭。
该团队的材料基于透明质酸（HA）形成，它在体内自然形成一种类型糖分子。研究人员通过将金刚烷和环糊精组对以允许凝胶通过导管，及加入硫醇和甲基丙烯酸酯基团，以使注射后交联以硬化凝胶。一旦研究人员完成的水凝胶制剂和交付方法，他们希望有导管公司合作伙伴将产品推向市场。伯迪克的团队和其他研究小组也正在设计含有药物或细胞的可以修复心脏组织的水凝胶Annie 202107