天津大學(xué)李俊杰教授團(tuán)隊(duì) AFM：用于心肌修復(fù)的超組織相容和電生理適配的PEDOT基水凝膠
2023-01-27 來源：高分子科技
導(dǎo)電聚合物水分散體PEDOT:PSS已經(jīng)用于制備組織工程導(dǎo)電水凝膠，增強(qiáng)細(xì)胞間電耦合。基于PEDOT的導(dǎo)電水凝膠通過改善心肌細(xì)胞的跳動(dòng)頻率、收縮速度和排列結(jié)構(gòu)，在心肌組織工程中展現(xiàn)出潛在的應(yīng)用前景。但是，PEDOT:PSS只能在低濃度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)以保持細(xì)胞相容性，這限制了粘彈性和電性能的調(diào)節(jié)。這是由于PSS的引入使PEDOT分散體系呈酸性，不利于細(xì)胞的生存和增殖，并可能引起嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)。因此，迫切需發(fā)展一種組織工程用PEDOT水分散體及其相應(yīng)的水凝膠。
近日，天津大學(xué)化工學(xué)院李俊杰教授、姚芳蓮教授和華北理工大學(xué)孫紅教授報(bào)道了具有超組織相容性和電生理適配性的PEDOT水分散體和水凝膠。該研究利用陰離子多糖模板分散策略，開發(fā)了專門用于組織工程的聚（3,4-亞乙二氧基噻吩）：（硫酸葡聚糖/羧甲基殼聚糖）（PEDOT：(DSS/CMCS)）水分散系統(tǒng)。PEDOT:(DSS/CMCS)具有與PEDOT:PSS相當(dāng)?shù)乃稚⑿院蛯?dǎo)電性，解決了PEDOT:PSS在細(xì)胞相容性和組織相容性方面的不足（圖1）。此外，PEDOT:(DSS/CMCS) 可以在溫和條件下通過希夫堿反應(yīng)形成可注射導(dǎo)電水凝膠。本研究采用PEDOT:(DSS/CMCS)和氧化葡聚糖制備了用于心臟修復(fù)的可注射導(dǎo)電水凝膠（PDCOH）。PDCOH顯示出與心肌相匹配的機(jī)械性能和傳導(dǎo)性，可以調(diào)節(jié)纖維化引起的電解耦，防止梗塞惡化。此外，PDCOH可以作為脂肪源性干細(xì)胞（ADSCs）的遞送載體，改善受損心肌的修復(fù)效果，包括抑制心室重塑，減少纖維瘢痕，促進(jìn)血管再生，恢復(fù)電生理和搏動(dòng)功能。
圖1 PEDOT:(DSS/CMCS)的制備與性能
圖2 PDCOH的電化學(xué)性能和對心肌細(xì)胞電生理作用
圖3 PDCOH的細(xì)胞相容性和組織相容性
圖4 PDCOH聯(lián)合ADSCs的心肌修復(fù)效果
圖5 心肌組織的免疫熒光分析
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202211023
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