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用于心肌组织工程的静电纺聚吡咯/丝素蛋白导电纤维膜

学术动态    2022-06-16 14:58

 

DOI: 10.1016/j.biomaterials.2021.121008

 

近日新加坡国立大学James Cho-Hong Goh团队采用将聚吡咯(PPy)与丝素蛋白(SF)溶液共混的形式,通过静电纺丝制成PPy/SF导电纤维膜,并探究了其用于心肌组织工程的潜力。研究结果显示,PPy的加入降低了SF纤维的直径,更好地模拟了心肌纤维。心肌细胞能与PPy/SF纤维相互作用,成功地附着在支架上,并且PPy的加入诱导了心肌细胞的取向。通过调整SF和PPy的混合比例,首先确定了能模拟心肌组织力学性能的SF含量,随后根据新生大鼠心肌细胞(NRCMs)和人诱导多能干细胞衍生心肌细胞(hiPSC-CMs)两种心肌细胞,分别优化出了能诱导其自主收缩的PPy/SF配比。此外,还通过施加外源电刺激进一步改善了心肌细胞排列方向的一致性和自主收缩的同步性。

图1  静电纺PPy/SF纤维膜的形貌。

图2  静电纺PPy/SF纤维膜的表征。

图3  大鼠心肌细胞在静电纺PPy/SF纤维膜上的扫描电镜图。

图4  静电纺PPy/SF纤维膜上NRCMs的细胞骨架和心脏特异性蛋白表达。

图5  第七天静电纺PPy/SF纤维膜上NRCMs的收缩。