2022年9月9日，中國醫(yī)學科學院基礎(chǔ)醫(yī)學研究所許海燕課題組與合作者在愛思唯爾出版社旗下的生物材料綜合性期刊Materials Today Bio《今日生物材料》發(fā)表了題為“Co-axial fibrous scaffolds integrating with carbon fiber promote cardiac tissue regeneration post myocardial infarction”（碳纖維復(fù)合共軸紡絲纖維支架促進心肌修復(fù)）的論文，報道了一種由碳纖維與共軸靜電紡絲纖維組成的新型復(fù)合導電凝膠促進心肌梗死后心肌修復(fù)的作用及其機制。
心肌梗死是由于冠狀動脈阻塞引起的急性心肌壞死，患者愈后如果不能及時對壞死心肌組織予以干預(yù)治療，壞死部位會逐漸發(fā)生纖維化，引起心室壁變薄，可能引發(fā)心力衰竭等病變。心肌組織具有電傳導性，由浦肯野纖維傳遞電信號，協(xié)調(diào)心肌有序跳動。由導電材料構(gòu)建的心肌補片不僅可以為梗死心肌提供力學支撐，防止局部心室壁變薄，還可為促進電信號的傳到，有助于心肌組織的修復(fù)。
碳纖維具有高模量、高導電性和低比重的優(yōu)異性能，被廣泛用于航天、航空、運動健身等產(chǎn)品中。中國醫(yī)學科學院基礎(chǔ)醫(yī)學研究所許海燕課題組制備了聚乳酸與明膠的共軸紡絲材料，將碳纖維與其復(fù)合，制備了具有優(yōu)良導電性、力學強度及生物相容性的心肌補片，可快速大量吸收水份，形成微納纖維多孔結(jié)構(gòu)的水凝膠，一方面顯著促進了新生大鼠心肌細胞的成熟，同時也增強了心肌細胞間及其與血管內(nèi)皮細胞之間的通訊，促進新生血管形成。在大鼠心梗模型上，導電水凝膠的植入可以有效促進梗死部位血管形成，促進心肌修復(fù)（圖1），展現(xiàn)出體內(nèi)促進心肌組織再生與修復(fù)的功能，具有重要的科學意義和臨床轉(zhuǎn)化價值。
圖1. 導電性復(fù)合水凝膠（PLA@Gel/CF3）對左心室功能和收縮能力的影響
本研究工作得到國家重點研發(fā)計劃（2017YFA0205504）、國家自然科學基金（81971366）、中國醫(yī)學科學院醫(yī)學與健康科技創(chuàng)新工程（2021-I2M-1-006)）等項目的資助。基礎(chǔ)醫(yī)學研究所許海燕研究員和劉健研究員為論文共同通訊作者，基礎(chǔ)醫(yī)學研究所孟潔研究員、北京協(xié)和醫(yī)院麻醉科主治醫(yī)師校搏博士為共同第一作者，基礎(chǔ)所實驗動物中心孫立紅副研究員、北京協(xié)和醫(yī)學院八年制臨床醫(yī)學專業(yè)學生李博和郭問等為共同作者。
論文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590006422002137
