Myocardial infarction (MI) remains a leading cause of morbidity and mortality worldwide, often progressing to heart failure due to inadequate tissue repair and adverse remodeling. Conventional therapeutic strategies, including pharmacological interventions and surgical procedures, exhibit limited efficacy in restoring cardiac function, highlighting the urgent need for innovative approaches. Hydrogel microneedles (MNs) have recently emerged as a groundbreaking technology for MI treatment, combining the advantages of minimally invasive delivery, targeted therapy, and multifunctional integration. Furthermore, the integration of therapeutic agents into hydrogel MNs enable sequentially controlled release within the infarcted myocardium, addressing key pathological processes such as oxidative stress, inflammation, and fibrosis. Additionally, the incorporation of conductive components into hydrogel MNs facilitate the restoration of electrical signal propagation, promoting synchronized cardiomyocyte contraction and mitigating arrhythmic. This article briefly surveys the latest advancements in hydrogel MN for cardiac repair. Key issues and challenges, as well as recommendations for future research, are also discussed.
心肌梗死（MI）目前仍是全球范围内导致发病率和死亡率居高不下的主要原因，常因组织修复不足和不利的心室重构而进展为心力衰竭。现有的常规治疗策略，包括药物干预和外科手术手段，在恢复心脏功能方面表现出有限的疗效，这凸显了开发创新疗法的紧迫需求。本文旨在综述水凝胶微针（MNs）作为心肌梗死治疗新兴技术的最新进展，探讨其如何结合微创递送、靶向治疗和多功能集成等优势，为克服当前临床瓶颈提供理论依据和方向指引。
本综述系统梳理了将治疗性药物整合至水凝胶微针中的策略与方法。通过这种设计，实现了在梗死心肌内的顺序可控释放机制，从而精准应对氧化应激、炎症反应及纤维化等关键病理过程。此外，研究重点探讨了在水凝胶基质中引入导电组分的设计思路，旨在利用其物理特性促进电信号传播的恢复，进而推动心室肌细胞的同步收缩并有效缓解心律失常问题，展示了材料设计在解决心脏电生理障碍方面的潜力。
综述分析表明，水凝胶微针技术通过多机制协同作用展现出显著的修复潜能。将治疗剂与导电成分结合的设计，不仅解决了传统给药方式难以靶向递送的问题，还从分子和细胞层面干预了心肌梗死后的病理级联反应。这种集成化策略能够同时调节氧化还原平衡、抑制过度炎症并减少纤维瘢痕形成，同时通过改善心肌组织的电传导特性来恢复心脏的机械同步性，为理解生物材料与组织再生的相互作用提供了新的科学视角。
尽管水凝胶微针在心肌梗死治疗中展现出广阔前景，但当前仍面临诸多关键问题与挑战，包括长期安全性评估、大规模制备工艺优化及临床转化路径等。本文最后讨论了这些局限性，并提出了未来研究的具体建议，强调需要进一步开展多模态材料开发及动物模型验证工作。通过系统总结现有成果与不足，本综述为后续针对心肌梗死修复的创新性生物材料研发提供了重要的框架参考和战略指导。
L'infarctus du myocarde (IM) demeure une cause majeure de morbidité et de mortalité dans le monde, évoluant souvent vers l'insuffisance cardiaque en raison d'une réparation tissulaire inadéquate et d'un remodelage défavorable. Les stratégies thérapeutiques conventionnelles, notamment les interventions pharmacologiques et les procédures chirurgicales, présentent une efficacité limitée pour restaurer la fonction cardiaque, soulignant ainsi le besoin urgent de méthodes innovantes. Cet article a pour objectif de passer en revue les avancées récentes concernant les aiguilles microneedles (MNs) à base d'hydrogel comme technologie prometteuse pour le traitement de l'IM, combinant livraison mini-invasive, thérapie ciblée et intégration multifonctionnelle.
La présente synthèse examine comment l'intégration d'agents thérapeutiques dans des hydrogels microneedles permet une libération séquentielle contrôlée au sein du myocarde infarci. Cette approche vise à adresser les processus pathologiques clés tels que le stress oxydatif, l'inflammation et la fibrose. De plus, l'article détaille comment l'incorporation de composants conducteurs dans ces hydrogels facilite la restauration de la propagation des signaux électriques, favorisant ainsi une contraction synchronisée des cardiomyocytes et atténuant les arythmies cardiaques par le biais d'une ingénierie matérielle avancée.
L'analyse révèle que l'intégration de composants conducteurs au sein des hydrogels microneedles offre un mécanisme dual pour la réparation cardiaque. En combinant la libération contrôlée de médicaments avec une amélioration de la conduction électrique, cette technologie adresse simultanément les désordres biochimiques et électrophysiologiques post-infarctus. Cette interprétation scientifique suggère que l'approche multifonctionnelle permet non seulement d'intervenir sur le remodelage tissulaire mais aussi de restaurer la synchronie contractile du cœur, offrant ainsi une perspective nouvelle pour contrer les complications liées à l'infarctus.
Bien que prometteuse, cette technologie fait face à des défis majeurs et des questions non résolues concernant son application clinique. L'article discute également des limitations actuelles et formule des recommandations pour la recherche future, soulignant la nécessité de surmonter les obstacles liés à la complexité du matériau et aux essais précliniques approfondis. En synthétisant ces avancées et en identifiant les axes prioritaires, cette revue fournit un cadre essentiel pour orienter le développement futur de thérapies innovantes destinées à améliorer le pronostic des patients souffrant d'infarctus du myocarde.
心筋梗塞（MI）は現在も世界中で発症率と死亡率の主要な原因であり、組織修復の不十分さと有害なリモデリングにより心不全へと進行することが多い。薬物療法や外科的手術を含む従来の治療戦略は心機能回復における有効性が限定的であり、革新的アプローチへの切実な必要性が浮き彫りとなっている。本稿では、侵襲性の低いデリバリー、標的療法、および多機能統合の利点を組み合わせた心筋梗塞治療のための画期的技術として登場したハイドロゲルマイクロニードル（MNs）に関する最新の進展を概説し、その目的と意義について論じる。
本レビューでは、治療薬をハイドロゲルマイクロニードルに統合するアプローチと設計原理が詳述されている。この技術により、梗塞した心筋内での順序制御された薬剤放出が可能となり、酸化ストレス、炎症、および線維化といった主要な病理過程に対処できることが示唆される。さらに、導電性成分をハイドロゲルマイクロニードルに組み込むことで電気信号伝播の回復が促進され、心筋細胞の同期収縮を促し不整脈を軽減するメカニズムについて解説されている。
本稿で提示された知見は、導電性成分と治療薬を組み合わせたハイドロゲルマイクロニードルの多面的な作用機序を示している。この統合型アプローチは、心筋梗塞後の病理的連鎖反応を分子および細胞レベルで介入し、酸化還元バランスの調節や炎症抑制、瘢痕形成の減少を実現する可能性を有する。また、電気伝導特性の改善を通じて機械的な同期性を回復させることで、従来の治療法では難しかった複合的な心機能障害への包括的な解決策を提供していることが科学的に解釈されている。
ハイドロゲルマイクロニードルは心筋修復において有望な可能性を秘めているが、依然として長期的安全性の評価や大規模製造プロセスの最適化など、克服すべき重要な課題と限界が存在する。本レビューではこれらの問題点について言及し、今後の研究に向けた具体的な推奨事項を提示している。既存の成果と不足点を体系的に総括することで、心筋梗塞修復のための革新的な生体材料開発に対する戦略的指針と枠組みを提供し、将来の研究方向性を示唆するものである。
El infarto de miocardio (MI) sigue siendo una causa principal de morbilidad y mortalidad a nivel mundial, que frecuentemente progresa hacia insuficiencia cardíaca debido a la reparación tisular inadecuada y al remodelado adverso. Las estrategias terapéuticas convencionales, incluidas las intervenciones farmacológicas y los procedimientos quirúrgicos, exhiben una eficacia limitada en restaurar la función cardíaca, lo que resalta la necesidad urgente de enfoques innovadores. Este artículo tiene como objetivo revisar brevemente los avances más recientes en el uso de agujas microneedles (MNs) de hidrogel para el tratamiento del MI, destacando su capacidad para combinar entrega mínimamente invasiva, terapia dirigida e integración multifuncional.
La revisión examina cómo la integración de agentes terapéuticos dentro de las MNs de hidrogel permite una liberación secuencial controlada en el miocardio infartado. Este enfoque aborda procesos patológicos clave como el estrés oxidativo, la inflamación y la fibrosis mediante un diseño que optimiza la entrega localizada. Además, se detalla cómo la incorporación de componentes conductores en las MNs facilita la restauración de la propagación de señales eléctricas, promoviendo así una contracción sincronizada de los cardiomiocitos y mitigando el riesgo de arritmias cardíacas a través de mecanismos biofísicos avanzados.
Los hallazgos principales indican que esta tecnología ofrece un mecanismo dual para la reparación del corazón al combinar la liberación controlada de fármacos con la mejora en la conducción eléctrica. La interpretación científica sugiere que el enfoque multifuncional no solo interviene en los desequilibrios bioquímicos post-infarto, sino que también restaura la sincronía mecánica del tejido cardíaco mediante la integración de materiales conductores. Esto representa una perspectiva novedosa para abordar simultáneamente las complicaciones moleculares y eléctricas derivadas del daño miocárdico.
A pesar de su potencial prometedor en el tratamiento del infarto, esta tecnología enfrenta desafíos significativos y limitaciones que deben ser abordadas antes de su aplicación clínica generalizada. El artículo discute estos problemas clave y ofrece recomendaciones para la investigación futura, enfatizando la necesidad de superar obstáculos relacionados con la complejidad del material y los ensayos preclínicos exhaustivos. Al sintetizar los avances actuales y las áreas pendientes, esta revisión proporciona un marco esencial para orientar el desarrollo futuro de terapias innovadoras destinadas a mejorar el pronóstico de los pacientes con infarto de miocardio.
يُعدّ النوبة القلبية (MI) سببًا رئيسيًا للمرض والوفاة على مستوى العالم، وغالبًا ما تتطور إلى فشل القلب بسبب عدم كفاءة إصلاح الأنسجة وإعادة التشكيل غير المواتية. تُظهر الاستراتيجيات العلاجية التقليدية، بما في ذلك التدخلات الدوائية والإجراءات الجراحية، فعالية محدودة في استعادة وظيفة القلب، مما يسلط الضوء على الحاجة الملحة لابتكار أساليب جديدة. يستعرض هذا المقال أحدث التطورات في استخدام الإبر الدقيقة الهيدروجيلية (MNs) كحقل تكنولوجي رائد لعلاج النوبة القلبية، مع التركيز على دمج مزايا التسليم البسيط غير الجراحي والعلاج الموجه والتكامل متعدد الوظائف.
يستكشف هذا الاستعراض كيفية دمج العوامل العلاجية داخل الإبر الدقيقة الهيدروجيلية لتمكين إطلاق متسلسل ومُتحكم فيه في عضلة القلب المتضررة. يهدف هذا النهج إلى معالجة العمليات المرضية الرئيسية مثل الإجهاد التأكسدي والالتهاب والتليف من خلال تصميمات دقيقة تضمن الاستهداف الدقيق. علاوة على ذلك، يناقش المقال كيفية دمج مكونات موصلة داخل الهيدروجيل لتسهيل استعادة انتشار الإشارات الكهربائية، مما يعزز انقباض خلايا عضلة القلب بشكل متزامن ويخفف من اضطرابات النظم القلبي عبر آليات فيزيائية حيوية متقدمة.
تشير النتائج الرئيسية المستخلصة إلى أن هذه التقنية توفر آلية مزدوجة لإصلاح القلب من خلال الجمع بين الإطلاق الدوائي المتحكم فيه وتحسين التوصيل الكهربائي. يُفسر هذا النهج متعدد الوظائف علميًا على أنه يتدخل في السلسلة المرضية ما بعد النوبة القلبية على المستوى الجزيئي والخليوي، مما يحسن التوازن الكيميائي ويقلل الالتهاب والتليف، وفي الوقت نفسه يستعيد التزامن الميكانيكي للقلب من خلال تحسين خصائص التوصيل الكهربائي للنسيج.
على الرغم من الإمكانات الواعدة لهذه التقنية في علاج النوبة القلبية، إلا أنها لا تزال تواجه تحديات رئيسية وقيودًا تتعلق بالتقييم طويل الأمد للأمان وتحسين عمليات التصنيع على نطاق واسع. يناقش المقال هذه القضايا ويقدم توصيات للبحث المستقبلي، مؤكدًا على الحاجة إلى تجاوز العقبات المتعلقة بتعقيد المواد وإجراء تجارب ما قبل سريرية شاملة. من خلال تلخيص الإنجازات الحالية وتحديد المجالات التي تحتاج إلى تطوير، يوفر هذا الاستعراض إطارًا أساسيًا لتوجيه البحث العلمي نحو علاجات مبتكرة لتحسين تشخيص المرضى المصابين بالنوبة القلبية.