Zawał mięśnia sercowego (MI) definiuje się jako przerwanie dopływu krwi do obszaru serca spowodowane niedrożnością głównej tętnicy wieńcowej. Uszkodzenia wynikające z zawału mięśnia sercowego są spowodowane przebudową żywotnej tkanki serca w niefunkcjonalną tkankę bliznowatą, co zmniejsza zdolność serca, a dokładniej lewej komory, do prawidłowego bicia. Powoduje to zmniejszenie objętości krwi, która może być dostarczana do organizmu przy każdym uderzeniu serca, znanej jako objętość wyrzutowa, oraz procentu krwi, która jest wypompowywana z serca przy każdym uderzeniu serca, znanego jako frakcja wyrzutowa6. Te, wraz z innymi osłabionymi funkcjami, zwiększają obciążenie reszty serca, aby utrzymać odpowiednie funkcjonowanie. Często ten zwiększony szczep może stać się tak poważny, że powoduje drugi zawał serca, zjawisko obserwowane u około 10% osób7.
Chociaż praktyki medyczne ewoluowały w celu leczenia bezpośrednich następstw zawału mięśnia sercowego, nie opracowano żadnej techniki, która pozwoliłaby zatrzymać, spowolnić lub odwrócić negatywne skutki uboczne przebudowy tkanek. Terapie komórkami macierzystymi pojawiły się jako możliwa droga takiego leczenia, jednak pomimo ich obiecującego potencjału, komórki macierzyste nie okazały się skuteczne w warunkach klinicznych. Jedną z teorii wyjaśniających ich wady jest niezdolność do zapewnienia, że korzystne komórki pozostają w miejscu zawału wystarczająco długo, aby uzyskaćkorzystne wyniki. Wykazano, że nie więcej niż 24% komórek, które są po prostu wstrzykiwane w miejsce zawału, przeżyło i pozostało w uszkodzonym miejscu 1 dzień po porodzie2. Możliwą perspektywą rozwiązania tego problemu retencji komórek jest opracowanie biokompatybilnych systemów hydrożelowych, które otaczają albo komórki, albo środki terapeutyczne, które mogą być dostarczane do uszkodzonego miejsca. Hydrożelem z wyboru w tym protokole jest dimetakrylan poli(glikolu etylenowego) ze względu na jego wcześniejsze zastosowanie w procedurach enkapsulacji komórek, jednak można użyć dowolnego hydrożelu zdolnego do enkapsulacji8. Dostarczenie plastra bezpośrednio do miejsca urazu zapewnia kontakt komórka-tkanka przez dłuższy czas, wydłużając czas, w którym komórki mogą dostarczać korzystne czynniki do leżącego poniżej mięśnia sercowego.
Wąskim gardłem w podejściu do łatki jest trudność przyklejenia łatki do powierzchni serca. Wiele grup poradziło sobie z tym za pomocą różnych technik, z których najbardziej rozpowszechnioną jest prosty szew do przywiązania konstruktu do powierzchni serca9,10. Okazało się to skuteczne w wielu przypadkach, w których konstrukcja jest wykonana ze sztywniejszego materiału, ale zawodzi przy próbie na systemie hydrożelowym, ze względu na wysokie stężenie wody i delikatną naturę konstrukcji łaty. Aby temu zaradzić, zastosowaliśmy zewnętrzny system klejenia z klejem fibrynowy, który naśladuje chemię tworzenia się skrzepów. Klej fibrynowy był stosowany w wielu operacjach medycznych, w tym w przypadku łez opony twardej, przetok oskrzelowych i przeszczepów rogówki, podkreślając biokompatybilność produktu jako uszczelniacza ran11-13. Ponadto fibryna była stosowana do różnych celów kardiologicznych, w tym do chirurgicznego leczenia pęknięć lewej komory i operacji pomostowania tętnic wieńcowych, jednak jej zastosowanie jako kleju adhezyjnego do plastra sercowego nie jest powszechnie stosowane14-17. Prosta formuła trombiny i fibrynogenu daje w efekcie biokompatybilny klej, który można umieścić bezpośrednio na zewnątrz zewnętrznego plastra nasercowego, zapewniając realny system adhezji zapewniający interakcję plastra z sercem.