完全修补受伤的心脏几乎是不可能的。在被缺氧的几分钟之内，就像心脏病发作时心脏的动脉阻塞一样，心肌细胞开始死亡。Sanjay Sinha想修补心脏，使其再次工作。

        心脏瘢痕组织与心脏的其余部分不同。它不收缩或泵血，因为它不包含任何新的心肌细胞。在心脏病发作时失去的心肌细胞永远不会复生。这种功能丧失会削弱心脏，并根据受损区域的大小，影响患者的生活质量和寿命。

        Sanjay Sinha博士解释说：“许多患者的心脏不仅比正常人弱得多，而且在运动时不能增加身体周围的血液量满足需求。“我刚刚走了一趟楼梯，这是我认为理所当然的事情，但许多幸存的心脏病患者，他们甚至连做如穿衣服等基本的事情都要努力去做。

        辛哈想修补这些心脏，使其再次工作。“不只是提高百分之几，而是百分之百。”

        他在剑桥干细胞研究所领导一支干细胞生物学家团队。过去五年来，在英国心脏基金会的资助下，他们一直在与材料科学家Ruth Cameron教授和Serena Best以及生物化学家Richard Farndale教授合作，在实验室中生长心脏补片的创新技术，目的是使用这些技术修复弱化的心脏组织。

        Sinha说：“过去，人们已经尝试在动物模型中将心肌细胞注射入损伤的心脏，并表明它们可以恢复一些已经失去的心肌。“但即使是高手，注射的细胞中也有百分之九十因为环境不利而损失。”

        相反，剑桥的研究人员正在培养皿中培养微小的心脏组织碎片。这是一种创新的脚手架。“这个想法是让心脏细胞生活在真正适合它们的地方，所以可以生存和发展和发挥作用。”

        支架由胶原蛋白制成 – 这是动物中广泛存在的蛋白质。Best和Cameron是为各种细胞类型(骨髓、乳腺癌、肌肉骨骼)创建复杂的胶原蛋白结构的专家，既作为植入物，又作为测试新治疗剂的模型系统。

        Best和Cameron使用“冰模板”来建造脚手架。他们冻结含有胶原蛋白、水和某些生物分子的溶液。当水结晶形成时，它们会将其他分子推向其边界。所以，当晶体蒸发(通过将压力降低到低水平)时，剩下的是一个复杂的三维结构。

        “我们可以很好地控制这个结构，” Cameron补充道。“我们可以改变孔隙结构，使细胞在某些方向保持一致，并控制细胞类型的比例。我们在像心脏的环境中建立数百万个细胞的群落。”

        当心肌细胞被其他类型细胞包围时存活的更好。心肌细胞利用自身表面上的所谓整合素蛋白质来接触、粘住并与其周围环境通讯。Farndale完善了一个“工具包”，可以精确确定整合素胶原蛋白的最佳部位;然后，他使匹配的肽片段“装饰”胶原支架。这使得细胞在支架中立足，并鼓励不同类型的细胞移动并填充结构。

        “我们不只是想要一个心脏支架，我们希望它具有血管和与心脏相同的机械性能，”Sinha解释说。“如果要收缩并有效运作，就需要血液供应良好，整个三维结构必须足够强大，才能在受损心脏在不利环境中生存下去。”

        同时，Sinha的团队率先生产了贴片所需的不同类型细胞。他们的起始材料是人类胚胎干细胞，但也采取了成人的人类细胞并“重置”细胞的发育时钟。 “在理论上，这意味着我们可以采用患者自己的细胞，并制作与自己组织相同的贴片。就是说，数以百万计的人会需要这种治疗方法，所以我们目前的重点是提出一个系统，其中少量贴片“现成”可用，而患者接受最接近的匹配。

        该团队正在完成对脚手架结构、肽装饰和细胞混合物的理想组合的试验，以产生跳动的血管化组织。接下来，研究人员将与医学系Thomas Krieg博士合作，将组织移植到大鼠心脏。他们的目的是让贴片连接到血管，与心脏肌肉机械以及电信号的整合，并与心脏的其余部分同步化。一旦他们完成了这些，他们将扩大贴片的大小，以备将来在人们中使用。