多功能复合水凝胶在心肌修复中的应用研究2025-06-24 08:38:20
水凝胶是一种具有高含水量的三维网络结构可以模拟天然的细胞外基质在软组织修复中应用广泛。其特有的三维结构可为细胞增殖、黏附提供良好的支撑亦可充当细胞和药物的载体。同时针对软组织的不同需求可设计不同功能的高分子水凝胶并可在其结构中引入无机颗粒构建复合水凝胶实现材料性能优势互补从而实现多功能化进而拓展生物活性无机材料的潜在应用领域。天然高分子水凝胶因其优异的生物降解性、相容性和与天然组织相似的结构而被广泛用作复合水凝胶的基材。目前为止已有多种类型的天然或合成聚合物被用来与生物活性无机材料复合制备用于调控心肌再生的复合水凝胶。Feng等制备了基于葛根素、壳聚糖、介孔二氧化硅的复合可注射水凝胶用于心肌修复。从复合水凝胶中降解的葛根素通过抑制M1型巨噬细胞极化和促炎因子的表达而调节炎症反应同时复合水凝胶释放的硅离子增强了人脐静脉内皮细胞的活力、迁移和成血管基因表达促进心肌梗死区域血管再生。
人工合成的聚合物由于其可控的结构和化学改性也成为另一种有吸引力的水凝胶材料。Sun等利用甲基丙烯酸酯化明胶作为复合水凝胶的基础材料并在其中间层引入平行排列的碳纳米管成功制备了心肌补片取向的碳纳米管层的存在不仅成功诱导了CMs的取向和收缩同步性而且还通过良好的导电性促进了它们的同步性使这些细胞在体内与心脏保持协同作用。与此同时心肌补片黏附在受伤部位并释放出封装的蛋白质药物能够协同促进心肌再生和功能恢复。以上研究充分结合了无机生物材料与其他材料的优势为获得治疗效果更佳、应用范围更广的调控心肌再生材料提供了新思路。
出自《无机生物活性材料调控心肌再生的研究进展》 作者:罗晓民,乔志龙,刘颍.
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