碳纳米管定向排列技术促进心肌细胞分化与再生研究2025-06-25 08:47:00
Ahadian等在GelMA水凝胶中通过电泳法排列CNTs，最终得到对齐的CNTs凝胶，与纯GelMA水凝胶和随机分布的CNTs凝胶相比，前者显著增强了小鼠胚状体的心脏分化，并且在外加电刺激下诱导干细胞向心肌细胞分化，促进心肌再生。此外，Ren等还研究了超对齐的碳纳米管在心肌修复方面的潜在应用，通过在SA-CNTs上培养大鼠CMs，成功模拟出了天然心肌的定向结构和电脉冲传输行为，显示SA-CNTs不仅可以诱导培养的CMs形成拉长且排列整齐的细胞形态，还可以提供细胞外信号传递的有效途径，确保规则的和同步的细胞收缩。另外，SA-CNTs可以减少培养细胞复极化时的搏动和细胞间分散，避免发生心律不齐。这些综合性能使SA-CNTs具有治疗心肌梗死的应用前景。碳纳米纤维是弯曲的石墨烯片形成直径为50~500nm的同心纳米椎体。Stout等制备了聚乳酸-羟基乙酸共聚物复合材料，研究了该复合材料的电导性和细胞相容性，并评估了该材料修复心肌组织损伤的能力，证明复合材料的导电性和生物相容性在一定范围内随CNF质量比增加而增加。
在上述研究基础上，Asiri等研究发现添加适量的CNFs可以提高PLGA复合材料的拉伸强度，以匹配天然心肌组织的拉伸强度。进一步研究发现，通过施加电压使复合材料中的CNFs对齐，可以更好地模拟心肌各向异性。与在PLGA中随机取向CNFs的复合材料相比，在PLGA中CNFs对齐取向的复合材料具有更高的各向异性机械性能和电性能，能显著提高CMs密度，以及更有效地改善了心肌细胞间的通讯。
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.
