如果身體有什麼問題，打一針就會好，那人間會少很多苦難。這篇聖地牙哥加利福尼亞大學 (University of California San Diego, UCSD)發表的最新研究，說明他們開發了新生物材料，可以從靜脈注射到生物體，降低發炎，促進細胞組織修復，修補心臟壞損的組織。這項研究在實驗鼠和豬(大型動物)的實驗模型試驗過，證實能修補心臟病發後損傷的組織。另外也成功在實驗鼠模型中，測試頭部外傷和肺動脈高壓狀況，修復受損組織的情況。
貼貼補補
這群UCSD的科學家，之前開發了水凝膠(hydrogel)的生物材料，針對心臟組織，哪裡壞了就貼哪裡補起來，並且在動物試驗模型上試驗成功。然而這種貼補的修復方式，需要透過⸢注射⸥在特定受損的位置來執行。以心臟病發作(heart attack)後的患者而言，實際上需要在發作後一星期或更久之後才能執行。因為這種注射本身，是侵入式的方式，會造成組織損壞。
修復心臟組織
心臟病發後，患者可能有心臟組織受損，可能產生結痂。可能有其他治療像是植入心臟血管支架等治療要進行，那麼有沒有辦法同時給予組織修補呢?如果這種具有修補能力的材料，不是貼貼補補的方式，哪裡壞就從外面貼那裏；而是直接從內部去找到受損的區域，從內部去修補?
這篇研究指出，美國每年有78.5萬人經歷心臟病發作，但沒有已建立好的心臟組織修復機制。而心臟病發後，結痂組織產生，減少肌肉功能和導致鬱血性心臟衰竭（Congestive Heart Failure ） 。
之前這個團隊已經用心臟肌肉組織的自然支架，也就是細胞外基質(extracellular matrix,ECM)開發水凝膠，藉由導管注射到心臟肌肉組織。水凝膠在心臟受損區域形成支架，激勵新的細胞生長和修復。這個材料的人類臨床試驗第一期，報告已在2019年秋天完成。這個聽起來已經很好的方式，依然有它的限制。因為他仍要注射到心臟，執行上需要在心藏病發作，等待一星期或更久的時間，太快注射會導致組織受損，因為這種注射還是透要針頭注射。
以上我們可得知新的需求，當然是開發新的生物材料，可以在給予患者其他治療的同時，像是血管擴張手術、支架或者靜脈注射時給予，直接將這種材料擴散到心臟的血管內。藉由血管來運輸這種生物材料，能將材料運送到很難到達的地方，利用血管來做運輸。這個新材料有個優點，就是能平均擴散到破壞的組織；而用導管輸入，就僅限於特定區域。
材料如何製作?
研究團隊本來就有開發過水凝膠，是可以用血管注射，也是安全試驗的一部分。但是顆粒尺寸過大，以至於無法目標在這些有洩漏的血管。為解決這個問題，將水凝膠的液體前驅物放到離心機內，篩掉較大的顆粒，只留下奈米尺寸的顆粒。最後做出來的材料經過透析和無菌過濾，再冷凍乾燥成為粉末。之後，加入無菌水到最後的粉末，產出可以注射到靜脈或擴散到心臟冠狀動脈的生物材料。
實驗結果
研究員將這種材料在實驗鼠模型上試驗。期待材料能經由血管到組織，因為心臟病發後血管的內皮細胞產生間隙。而事實上，材料和這些細胞結合，填補間隙，加速修復血管，減少發炎。另外他們也在豬的動物模型上做測試，得到相似的結果。
除了心臟血管組織修復，這個新材料運作的假設，也被套用到其他疾病上。研究團隊成功將這個新生物材料在腦傷和肺動脈高壓的實驗鼠模型上做測試。
下一步
下一步?當然就是想辦法要能夠做人體試驗。這部分就需要獲得美國FDA授權來進行。可能在一、兩年之後。UCSD的研究團隊和Vebtrix Bio, Inc合作，也是開發團隊的老師所設立的公司，共同來進行下一步。
未來，真的能夠打一針就修復受損的心臟組織?期待越來越多這樣的醫學技術發明。
