近年來，導電水凝膠在心肌梗死后的心臟功能重建中表現出理想的治療效果。然而，在心臟復雜的微環境下，如何優化制備具有良好生物相容性、導電和力學性能穩定的水凝膠補片，仍然是學者們面臨的主要挑戰。南方醫科大學基礎醫學院廣東省組織構建與檢測重點實驗室主任邱小忠教授團隊將FDA批準的具有良好生物相容性的導電高分子聚丙烯酸（PAA）引入水凝膠基質中，開發了一種性能可調的自修復離子導電水凝膠（POG1）。該水凝膠在預防左心室重塑和恢復心臟功能方面發揮了良好的潛能。該研究介紹了一種以前尚未探索的具有出色心肌梗死修復功能的離子導電水凝膠心肌補片修復心梗的策略。

圖1：可調自修復離子導電水凝膠的制備及其應用于心肌梗死修復的示意圖。

近年來，導電水凝膠在心肌梗死后的心臟功能重建中表現出理想的治療效果。然而，在心臟復雜的微環境下，如何優化制備具有良好生物相容性、導電和力學性能穩定的水凝膠補片，仍然是學者們面臨的主要挑戰。南方醫科大學基礎醫學院廣東省組織構建與檢測重點實驗室主任邱小忠教授團隊將FDA批準的具有良好生物相容性的導電高分子聚丙烯酸（PAA）引入水凝膠基質中，開發了一種性能可調的自修復離子導電水凝膠（POG1）。該水凝膠在預防左心室重塑和恢復心臟功能方面發揮了良好的潛能。該研究介紹了一種以前尚未探索的具有出色心肌梗死修復功能的離子導電水凝膠心肌補片修復心梗的策略。

制成的POG1水凝膠具有合適的可拉伸性（> 500％應變）和壓縮性（> 85％應變）以及自愈合性能。在大形變下仍能維持穩定的電導率。此外，在POG1內部形成的PAA納米通道賦予該水凝膠微觀超均質的導電性。與摻雜有電子導體（PPy，CNT，rGO）的傳統導電水凝膠相比，POG1水凝膠誘導心肌細胞取向生長和伸長的能力更加顯著。植入體內后，這種POG1工程化心臟貼片在削弱左心室重塑和恢復心臟功能方面也發揮了良好的潛能。這種具有微觀超均質導電性的POG1離子導電水凝膠克服了傳統導電水凝膠因團聚引起的力電性能缺陷的瓶頸。此外，這種水凝膠完全由生物相容性組份構建而成，預示了其在臨床實踐中的潛在應用前景，為指導有效的心肌修復提供了一種安全有效的優化策略。

南方醫科大學第五附屬醫院中心實驗室主任宋小萍和南方醫科大學生物工程學院生物材料研究中心教授汪梟睿為該論文并列第一作者。南方醫科大學基礎醫學院廣東省組織構建與檢測重點實驗室主任，南方醫科大學第五附屬醫院副院長邱小忠教授為獨立通訊作者。

該研究得到國家自然科學基金、廣東省科技項目，廣州市科技項目，廣州再生醫學與健康廣東省實驗室重點研發項目以及中國博士后科學基金等資助。

原文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.120811

來源：Biomaterials

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