导电水凝胶是治疗心肌梗塞(MI)中受损的心肌的潜在治疗工具。然而,在复杂的微环境下,如何优化制备具有良好生物相容性、电子和机械稳定性的水凝胶贴片仍然是一个挑战。于此,南方医科大学邱小忠教授等人通过将生物相容性聚丙烯酸(PAA,FDA批准)引入水凝胶基质中,开发了一种可调节的自修复离子水凝胶(POG1)。
本文要点:
1)制成的POG1水凝胶具有合适的可拉伸性(> 500%应变)和压缩性(> 85%应变)性能,与哺乳动物心脏相当的模量(30〜500kPa),自愈性以及在大变形下的电导率非常稳定(〜 50%压缩应变,〜150%拉伸应变)。具体而言,在POG1内部建立的PAA纳米通道赋予水凝胶以微观超均质导电性。
2)与植入电子导体(PPy,CNT,rGO)水凝胶中的那些相比,植入POG1水凝胶中的心肌细胞(CM)显示出更明显的肌节取向。在体内植入后,这种POG1工程心脏贴片(ECP)在减弱左心室重塑和恢复心脏功能方面也发挥了强大的作用。本文着重介绍了一种以前尚未探索的具有出色MI修复功能的生物相容性离子导电水凝胶ECP的策略。
参考文献:
Xiaoping Song, et al., A tunable self-healing ionic hydrogel with microscopic homogeneous conductivity as a cardiac patch for myocardial infarction repair. Biomaterials 2021.
https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.120811