Cardiomyocyte-derived Venous Assist Device: Aiding peripheral blood flow

心肌细胞来源的静脉辅助装置:帮助外周血流

基本信息

  • 批准号:
    8824058
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 23.38万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2014-11-15 至 2016-10-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION: We propose a novel approach to treat insufficient venous flow. It relies on the use of "minipumps" made of engineered cardiac muscle. If successful, this approach has the potential to revolutionize the treatment of chronic venous disease and other causes of limited flow, including direct injury and paralysis of lower limb muscles. Specifically, our long term goal is use a patient's stem cells to create a rhythmically beating sheath of cardiac muscle cells that surrounds medium-sized veins. These 'Cardiomyocyte-based Venous Assist Devices" or CMVAD will aid flow without requiring recreation of the heart's structural complexity. The main goal of this application is to obtain proof-of-the concept data for this novel approach using rat neonatal cardiomyocytes and human embryonic stem cell derived cardiomyocytes. Experiments will be structured along two specific aims. The first specific aim is to test the ability of CMVAD o create pressure within close-ended excised segments of canine, porcine or human saphenous veins and to examine how much the electric and mechanical stimulation of CMVAD improves its physical strength and force of contraction. The second specific aim is to a) compare different CMVAD designs for their ability to continuously propel fluid thru an excised vein segment with functional unidirectional valve and b) test feasibility of peristaltic fluid propulsion by electriclly stimulating a downstream end of an elongated CMVAD sleeve placed around vein segment without functional valve. To the best of our knowledge the proposed methodology would be one of the first examples of using tissue engineering protocols not just to repair damaged organs but to design entirely new ones - either outside the organ's original anatomical location or using the functionality of specialized cells from different tissues.
描述:我们提出了一种新的方法来治疗静脉血流量不足。它依赖于使用由工程心肌制成的“微型泵”。如果成功,这种方法有可能彻底改变慢性静脉疾病和其他限制血流的原因,包括下肢肌肉的直接损伤和瘫痪。具体而言,我们的长期目标 就是利用病人的干细胞来制造一个有节奏跳动的心肌细胞鞘,包裹在中等大小的静脉周围。这些“基于心肌细胞的静脉辅助装置”或CMVAD将有助于流动,而不需要重建心脏的结构复杂性。本申请的主要目标是使用大鼠新生心肌细胞和人胚胎干细胞衍生的心肌细胞获得这种新方法的概念验证数据。实验将按照沿着两个具体目标进行。第一个具体目的是测试CMVAD在犬、猪或人隐静脉的封闭切除段内产生压力的能力,并检查CMVAD的电刺激和机械刺激在多大程度上改善其体力和收缩力。第二个具体目的是a)比较不同的CMVAD设计连续推进流体通过具有功能性单向阀的切除静脉段的能力,和B)通过电刺激围绕没有功能性阀的静脉段放置的细长CMVAD套管的下游端来测试蠕动流体推进的可行性。据我们所知,所提出的方法将是使用组织工程协议的第一个例子之一,不仅可以修复受损的器官,而且可以设计全新的器官-无论是在器官的原始解剖位置之外,还是使用来自不同组织的专门细胞的功能。

项目成果

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知道了