在人類的遭受心臟病發作後，他們的身體會用不會跳動的疤痕組織取代受損的心肌組織，從而損害了心臟的功能。然而，一種新的可注射水凝膠可能有助於心臟更好地癒合。加州大學聖地亞哥分校正在開發這種材料，由凱倫-克里斯特曼教授領導的團隊負責。
早在2012年，克里斯特曼及其同事開發了一種早期版本的水凝膠，旨在直接注射到心臟的受損區域。然後，它將形成一個類似於支架的三維結構，心臟細胞可以在其中生長，最終形成功能性心臟肌肉組織，而不是疤痕組織。
該版本的水凝膠的一個問題在於，它不能被注入心臟，直到心臟病發生後至少一個星期，因為任何更早的時間都會加劇損害已經衰弱的心臟的風險。
為了繞過這一限制，科學家們最近著手改變水凝膠的使用方式，使其能夠在心臟病發作後立即注射，無論是靜脈注射還是通過輸注到通往心臟的血管。
這些改變包括使單個水凝膠顆粒變得更小。研究人員的想法是使它們能夠通過心臟血管壁細胞之間的微小縫隙，從而使它們能夠進入受損的心臟組織，內皮（血管壁）細胞之間的這種縫隙同樣是心臟病發作的一種損害。
當可注射的水凝膠在大鼠和豬身上進行測試時，研究人員發現這些顆粒與內皮細胞結合，從而關閉了它們之間的縫隙，使受損的血管更快地癒合。因此，心臟肌肉組織的正常血流恢復得更快，炎症也更少。一般來說，傷口部位的炎症量越小形成的疤痕組織就越小。進一步的大鼠實驗表明，水凝膠顆粒還可用於治療腦部創傷和肺動脈高壓。
克里斯特曼說："這種生物材料可以從內到外治療受損組織。"這是一種再生工程的新方法"。
有關這項研究的論文最近發表在《自然-生物醫學工程》雜誌上。