先進(jìn)的生物材料的開(kāi)發(fā)是增強(qiáng)組織工程學(xué)治療心肌梗塞策略功效的關(guān)鍵步驟。需要進(jìn)一步增強(qiáng)生物材料的特定特性，包括電導(dǎo)率，機(jī)械強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)完整性，以促進(jìn)心肌細(xì)胞的功能。在這項(xiàng)工作中，我們制造了可紫外線交聯(lián)的金納米棒（GNR）結(jié)合的甲基丙烯酸明膠（GelMA）混合水凝膠，具有增強(qiáng)的材料和生物學(xué)特性，可用于心臟組織工程。
類(lèi)似于心肌的機(jī)電特性的可注射水凝膠對(duì)于心臟組織工程前景至關(guān)重要。我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種簡(jiǎn)便的方法，該方法使用殼聚糖（CS）生成具有相互連接的孔的高度多孔網(wǎng)絡(luò)的熱敏導(dǎo)電水凝膠。金納米顆粒（GNP）均勻分散在整個(gè)CS基質(zhì)中，以提供電信號(hào)。水凝膠的膠凝反應(yīng)和電導(dǎo)率由不同濃度的GNPs控制。CS-GNP水凝膠接種了間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC），并在沒(méi)有電刺激的情況下培養(yǎng)長(zhǎng)達(dá)14天。CS-GNP支架支持MSC的活力，代謝，遷移和增殖，以及均勻細(xì)胞構(gòu)建體的發(fā)展。早期和成熟心臟標(biāo)志物的免疫組織化學(xué)顯示，與單獨(dú)使用CS基質(zhì)相比，CS-GNP中MSC的心肌分化增強(qiáng)。這項(xiàng)研究的結(jié)果表明，將納米級(jí)導(dǎo)電GNP摻入CS水凝膠可增強(qiáng)心肌構(gòu)造的特性。這些構(gòu)建體可用于其他電活性組織的再生。
制備了一種為工程生物組織構(gòu)建復(fù)雜膠原支架的 3D 打印技術(shù)。膠原蛋白凝膠是通過(guò)調(diào)節(jié) pH 值來(lái)控制的，并且可以在打印時(shí)提供高達(dá)10微米的分辨率。細(xì)胞可以嵌入膠原蛋白中，也可以通過(guò)嵌入明膠球?qū)⒖滓胫Ъ苤小?
持續(xù)的挑戰(zhàn)包括對(duì)具有非線性彈性組織生物力學(xué)特性、支持靜止成纖維細(xì)胞表型和抵抗成骨分化的工程瓣葉的要求。納米纖維素是一種有吸引力的可調(diào)生物材料，尚未用于該應(yīng)用。
