微小的管道能修复破碎的心吗?

编者按:这是一个客人邮寄弗朗西斯Ligler在北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校联合生物医学工程系(BME)兰普特聘教授。在我们正在进行研究问题系列，NC州研究人员解决科学，技术，工程和数学的价值。

根据…提供的证据来判断星球大战和《无敌金刚在美国，修复身体部位似乎需要一把螺丝刀。然而，科学家和工程师团队正在探索其他方法来修复我们的身体，北卡罗来纳州立大学的教师和学生正在跨学院合作进行尖端实验，以进一步的再生医学治疗。

在加入NC州立大学之前，迈克尔·达涅利（BME和电气与计算机工程的助理教授）和我发明了一种制作长串人造毛细血管的方法通过在流经一个小通道的流体之间创建软壁。血流中的细胞被整合到毛细血管中来模拟你的毛细血管和静脉的三维结构。

在北卡罗来纳州立大学，我们与来自兽医学院的干细胞和心脏病学专家Ke Cheng合作，将这些人工毛细血管整合到含有心脏干细胞的可降解贴片中。博士后研究员滕苏(音译)将补丁放置在大鼠心脏受损区域，并显示了大鼠心脏组织的修复和心脏泵血能力的恢复(这在未治疗的受损心脏疤痕组织形成条件下不会发生)。

在另一项令人兴奋的合作中，BME的马特·费舍尔（Matt Fisher）、工业与系统工程副教授罗汉·谢尔韦克（Rohan Shirwaiker）和纺织学院的贝纳姆·波德伊希米（Behnam Pourdeyhimi）正在合作重建受损的膝盖。他们正在重建底层的纤维支架，以更好地模拟原始膝盖的方式支撑软骨，并支持新支架内正常细胞类型的生长——这将促进愈合，支持膝盖恢复正常功能。

该项目需要的各种技能包括:设计一个全新的打印纤维设备，了解如何排列纤维，改变其组成以适应骨或软骨形成细胞，以及了解新组织如何发展以适应物理运动。

替换身体部位的诱惑很普遍。等待移植器官的人数远远超过人类捐赠者的供体数量。学会使用个人的细胞来触发组织再生，在解决事故受害者和老龄化人口日益增长的需求方面具有更长远的潜力。

成功的关键在于有献身精神的科学家、工程师、医疗专业人员和财政支持者组成的团队，他们专注于利用在许多领域汲取的经验教训来解决这一重大挑战。