促進心肌細胞生長和心肌片層形成的仿生支架研究.pdf

1、缺血性心臟病在全球疾病致死率中居于首位，同時心臟毒副作用是許多藥物無法進入臨床應(yīng)用甚至在進入臨床后被重新召回的主要原因。心肌組織工程能夠在體外實現(xiàn)對支架物理性能、化學(xué)性能和電生理功能的調(diào)控，可取代或重塑受損心肌或者在體外實現(xiàn)高通量、可靠的藥物篩選，為心血管疾病治療的發(fā)展帶來了新希望。
　　在本研究中，制備了兩種類型的仿生支架，包括靜電紡絲納米纖維和基于明膠的水凝膠。其中，通過摸索紡絲參數(shù)，得到了穩(wěn)定的、孔隙率高的PHBV、PANi

2、和PVDF三種材料的納米纖維。水凝膠的制備方面，選擇京尼平作為交聯(lián)劑交聯(lián)水凝膠，并利用軟刻蝕技術(shù)中的微印章技術(shù)制備表面具有微結(jié)構(gòu)的水凝膠。結(jié)果表明通過控制交聯(lián)條件，可實現(xiàn)對水凝膠交聯(lián)度、顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的調(diào)控，更好地模擬體內(nèi)心肌組織的形貌和力學(xué)性能。細胞實驗顯示，支架的結(jié)構(gòu)能夠引導(dǎo)細胞高度有序的排列，明膠水凝膠和氧化石墨烯水凝膠具有優(yōu)異的細胞相容性，PHBV次之，PANi和PVDF的細胞相容性最差。
　　通過連續(xù)觀察心肌細胞在各

3、支架上的生長情況，發(fā)現(xiàn)心肌細胞在各支架上能夠自發(fā)跳動，水凝膠支架上的心肌細胞出現(xiàn)整體的同步跳動，并帶動整個支架收縮，且微結(jié)構(gòu)組的收縮力度強于無微結(jié)構(gòu)組。比較各支架開始整體跳動的時間和支架收縮力度，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電性能增強的氧化石墨烯水凝膠出現(xiàn)整體同步跳動的時間最早，收縮力度最大。利用鈣離子指示劑觀察跳動細胞的鈣離子流變化，鈣瞬變觀察顯示支架上的心肌細胞具有活躍的電生理活動。利用電刺激加載裝置對支架施加電刺激，發(fā)現(xiàn)水凝膠支架上的心肌細胞能對電刺激