π-π偶联法制备GO复合水凝胶促进心肌梗死修复的机制研究2025-06-25 08:50:32
该团队首次采用π-π偶联法制备了软导电可注射水凝胶，通过加入GO，使水凝胶具有柔软、抗疲劳力学性能和导电性能。将封装了脂肪组织来源基质细胞的水凝胶注射到大鼠心肌梗死区，明显增加了α-平滑肌肌动蛋白和Cx-43的表达，证实了该复合水凝胶有效地促进了力学信号和电信号的传递。同时，心脏功能得到了显著的改善，如射血分数明显增加，梗死面积减小，纤维化面积减少及血管密度增加。另外，Zhou等也研究了掺GO的导电水凝胶，在水凝胶中简单地引入GO纳米颗粒来赋予水凝胶导电特性，发现GO复合水凝胶除了导电特性外还可以改善体外细胞黏附、增强梗死区域CMs的Ca²⁺信号传导和细胞骨架结构的生成，从而在心肌梗死后保持更好的心脏功能。这些研究展示了GO在治疗心肌梗死中的应用前景。使用各种还原剂部分还原GO，去除功能性氧基团而获得其还原形式rGO。所得到的rGO同时具有GPE的特性和GO的亲水性。因其独有的特性吸引了心肌再生领域研究人员的巨大兴趣。一些研究尝试将rGO与聚合物生物材料复合用于心脏组织工程。此外，Park等将rGO薄片掺入MSCs球体中，然后将其注射到梗死的小鼠心脏中用于心肌修复。归因于rGO薄片较高的导电性，rGO显著促进了Cx-43和促血管生长因子的表达。
Shin等制备了含有rGO的GelMA水凝胶，引入rGO显著提高了材料的导电性和力学性能，与纯GelMA水凝胶上培养的细胞相比，在复合rGO-GelMA水凝胶上培养的细胞表现出更高的细胞活力、增值能力和成熟度。另外，rGO还促使CMs表现出更强的收缩性和更快的自发跳动速率。Baheiraei等将不同浓度的rGO涂覆在海藻酸盐支架上，以创建用于心肌修复的导电心肌补片。rGO涂层的含氧基团和共轭碳结构有利于蛋白质通过氢键、疏水相互作用和静电力吸附在心肌补片上，有助于细胞和组织黏附。
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.
