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基于心肌组织工程的电喷印导电纳米纤维支架

基于心肌组织工程的电喷印导电纳米纤维支架

供稿人:唐昊煜 贺健康   发布日期:2017-09-19
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在过去的几十年中,心脏病和心力衰竭影响着世界各地的许多患者,而心肌梗死也成了全世界人口死亡的重大原因之一。因此,对于已损害心肌组织的修复与再生及相关组织工程技术一直是研究热点。

其中,通过制造纳米纤维结构模仿正常心肌电传播的电导率和细胞外基质是一种重要技术,非常有利于心肌组织工程技术和心肌细胞驱动器的研究。

密歇根大学的Peter X. Ma等人利用3D打印技术制得具有一定导电性、由纳米纤维构成的纤维板。

(a)电喷印结构示意图
(b)纳米纤维SEM结构图
图1 纳米纤维结构的制备

该技术使用PLA与不同配比的PANI材料混合的生物墨水,在15kV电压下进行电喷印,得到上述结构。

(a)纳米纤维循环伏安图
(b)纳米纤维良好的细胞相容性
图2 纳米纤维支架的导电性与细胞活性

所得纳米纤维具有一定导电性,进一步的H9C2细胞实验表明,其兼备良好的细胞相容性。

图3 纳米纤维支架上心肌细胞跳动特性图

此外,该纳米纤维薄板能增强细胞间相互作用,促进心肌细胞的自发跳动。

这种PLA/PANI复合的导电纳米纤维支架由于其良好的性能,在心肌组织工程和心肌细胞3D驱动器方面具有广泛的发展潜力。这将为心脏病和心力衰竭的治疗提供一种潜在途径,造福成千上万的心肌疾病患者。

参考文献:

  1. 1.Yaobin Wu, Tianli Hu, et al.Electrospun conductive nanofibrous scaffolds for engineering cardiac tissue and 3D bioactuators.[J]. Acta Biomaterialia, 2017, 6(26).