北京财富小大教张素萍/刘有军团队Materials Today（IF 24.2）综述：电活性去世物质料协同电宽慰用于心肌妄想再决战激战功能监测 – 质料牛

发布时间：2024-11-07 10:53:32 来源： 作者：

心肌妄想工程旨正在操做散开物支架重修心肌妄想再去世微情景，北京增长接种的财富测质心肌细胞功能性成去世组成拟做作的妄想工程心肌，用去建复或者交流受益心肌。小大心肌将电活性去世物质料引进妄想工程支架可能模拟做作心肌的教张军团电传导特色，增长心肌细胞内电旗帜旗号的素萍述电快捷转达，对于重修梗去世地域内同样艰深的刘有料协料牛电传导通路具备潜在治疗意思。此外，综再决战激战功经由历程电活性去世物质料传递的活性电宽慰可能进一步增长妄想工程心肌的功能性成去世。此外，去世导电去世物质料可做为卓越的物质妄想电极质料，真现监测心肌细胞的同电电旗帜旗号。基于压电质料的宽慰机电耦开特色，其不但可能提供本位电宽慰调节心肌细胞动做，用于借可做为传感器监测心肌妄想的北京缩短功能。远日，财富测质北京财富小大教情景与去世命教部张素萍/刘有军团队散漫奥胡斯小大教Menglin Chen团队妨碍了电活性去世物质料协同电宽慰用于心肌妄想再决战激战功能监测的相闭综述。钻研功能以“Electroactive Biomaterials Synergizing with Electrostimulation for Cardiac Tissue Regeneration and Function-Monitoring”为题于2023年9月30日正在线宣告正在Materials Today（IF 24.2）上。

本综述系统性天总结了电活性去世物质料（收罗导电去世物质料战压电去世物质料）协同电宽慰增长心肌妄想再决战激战监测心肌妄想功能的钻研仄息（图1）。起尾，总结了不开典型的电活性去世物质料战其介导的电宽慰；而后，谈判了电活性去世物质料与电宽慰协同增长心肌妄想再去世的钻研远况，战那些电旗帜旗号若何调节心肌细胞动做的潜在机制；随后，总结了电活性去世物质料监测心肌妄想功能的最新钻研仄息；最后，阐收了之后里临的挑战战将去的去世少标的目的。

图1 电活性去世物质料协同电宽慰用于心肌妄想再决战激战功能监测

1 电活性去世物质料的分类

为了复制做作心肌细胞中基量（ECM），小大量钻研报道将电活性质料引进去世物相容性较好的做作战/或者分摈除了开物中，构建了种种具备仿去世物理特色（收罗拓扑挨算、力教功能战导电性）的心肌妄想工程支架。导电去世物质料尾要收罗金属纳米质料、碳基纳米质料战导电散开物；压电散开物尾要收罗散偏偏氟乙烯（PVDF）战其衍去世物、去世物可降解的散乳酸(PLLA)、散羟基丁酸戊酯（PHBV）战丝素卵黑。本终节总结了那些电活性去世物质料正在改知己肌妄想工程支架的力教功能战导电功能圆里的影响，战它们正在心肌妄想工程操做中里临的挑战。

图2 电活性去世物质料的分类及心肌妄想工程支架的仿去世物理特色

2 电宽慰及其参数劣化

同样艰深，电宽慰经由历程中接电极直策操做于细胞哺育液或者部份妄想，但那类格式具备侵进性，贫乏特异性，而且传递的电宽慰可能被细胞哺育基或者周围妄想削强。而经由历程电活性去世物质料支架可能凭证心计情绪需供提供部份战定背电宽慰，可能更相宜调控妄想工程中间肌细胞/妄想动做。本终节尾要谈判了用于心肌妄想工程中的电宽慰参数劣化，总结了导电去世物质料递支电宽慰战压电散开物提供压电介导电宽慰，正在调控心肌细胞动做战监测心肌妄想功能圆里的钻研远况。

3 电活性去世物质料协同电宽慰增长心肌妄想再去世

本终节总结了电活性去世物质料与电宽慰协同熏染感动正在心肌妄想再去世中的操做，尾要收罗三个圆里：（1）增长干细胞的心源性分解，（2）增长体中构建的妄想工程心肌功能性成去世，（3）改擅体内建复梗铁心肌的治疗下场。

此外，心肌细胞对于电活性去世物质料战电宽慰的吸应机制尚不收略，而且导电/压电质料的电子基电宽慰与细胞/妄想的离子基电行动之间的相互熏染感动仍有待进一步探供。本终节谈判了细胞/妄想与电活性去世物质料之间界里的重大性战细胞吸应机制，战电宽慰调控细胞动做的机理钻研。

图3 模拟心肌细胞与电活性去世物质料相互熏染感动的等效电路

4 电活性去世物质料用于心肌功能监测

尽管工程化的心肌妄想正在体中战体心田肌再去世中皆隐现出宏大大远景，但正在线监测妄想工程心肌的功能战调控其建复功能仍具备挑战性。比去多少年去，柔性电子教的快捷去世少为构建多功能妄想工程心肌提供了新的可能，其中传感战电宽慰组件可能散成正在3D去世物质料支架中。详细天，电活性去世物质料可做为卓越的导电元件，用于感掀心肌细胞的电旗帜旗号，并提供外部电宽慰去调节细胞动做。此外，将柔性电子器件散成到心肌妄想工程中，可能监测工程妄想植进先后的治疗下场。本终节谈判多功能妄想工程心肌补片实时监测心肌电心计情绪行动的最新钻研仄息。

图4 基于电活性去世物质料的多功分心肌补片用于监测妄想工程心肌的电心计情绪行动

5 总结战展看

本文综述了不开典型的导电去世物质料战压电散开物及其介导的电宽慰，并商讨了它们正在体中构立功能性心肌妄想中的协同熏染感动战正在体内改擅梗铁心肌建复的治疗下场，战它们监测心肌妄想电心计情绪功能的操做。尽管基于电活性去世物质料的心肌妄想工程对于治疗心肌梗去世提醉出宏大大后劲，但细确复制重大的仿去世多级挨算、电宽慰参数劣化、心肌细胞/妄想与电活性去世物质料之间的详细熏染激念头制，战电活性去世物质料的经暂导电功能晃动性战去世物牢靠性等圆里仍有待进一步探供。此外，借招思考将其余功能（如递支去世物份子战动态吸应）整开到基于电活性去世物质料的心肌妄想工程中，使患上构立功能性仿去世妄想用于建复或者交流受益心肌并实时监测妄想再去世动态历程成为可能。

文章去历

https://authors.elsevier.com/sd/article/S1369-7021(23)00299-7

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