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  心肌梗死（MI）是冠狀動(dòng)脈發(fā)生病變，使得動(dòng)脈內(nèi)的血流急劇減少或中斷，繼而出現(xiàn)嚴(yán)重而持久的心肌急性缺血，最終導(dǎo)致心肌缺血性壞死。梗死后的心肌再生能力有限，雖然現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已經(jīng)開發(fā)許多治療手段，但是臨床效果都不盡理想。

  近年來，隨著再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展，可注射水凝膠和心臟貼片兩種不同的策略被廣泛的應(yīng)用于重建梗死后的心肌功能。天津大學(xué)劉文廣教授、王瑋副教授團(tuán)隊(duì)針對(duì)心肌節(jié)律性跳動(dòng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一系列的功能化可注射凝膠體系用于心肌功能重建（Biomaterials 2018, 160:69-81；Biomaterials 2017, 122: 63-71.）。

  對(duì)于心臟貼片，現(xiàn)階段的研究主要集中于縫合或紫外光（激光）照射粘附等方式將貼片固定于心臟上，這些方法均會(huì)對(duì)脆弱的心肌造成新的損傷，引起免疫反應(yīng)或多級(jí)氧化應(yīng)激，從而影響心肌功能。因此，一個(gè)更加優(yōu)良和適合臨床應(yīng)用的策略亟待探索。近期，該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種在體內(nèi)動(dòng)態(tài)潮濕環(huán)境下具有優(yōu)異粘附性的免縫合導(dǎo)電水凝膠貼片，能夠方便快速地涂抹于心肌，成功探索出梗死心肌修復(fù)的新途徑。首先將多巴胺和吡咯基團(tuán)引入超支化聚合物；然后再用Fe3+作為多功能引發(fā)劑，使超支化結(jié)構(gòu)中的吡咯和多巴胺基團(tuán)同時(shí)發(fā)生聚合，從而賦予凝膠優(yōu)異的導(dǎo)電性和濕態(tài)粘附性，獲得一種免縫合的可涂抹型導(dǎo)電貼片。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示成功地將非自由的吡咯基團(tuán)聚合，解決了聚吡咯（Ppy）不溶并難以均一分散到凝膠網(wǎng)絡(luò)的問題，實(shí)現(xiàn)了將原位形成的導(dǎo)電Ppy納米顆粒充當(dāng)交聯(lián)位點(diǎn)，進(jìn)一步促進(jìn)體系的穩(wěn)固和長(zhǎng)期穩(wěn)定的導(dǎo)電性能。

  基于凝膠的獨(dú)特性質(zhì)，即成膠初期，凝膠軟粘可塑性，因此可以凝膠態(tài)涂抹于曲面組織而不會(huì)發(fā)生泄露。成膠初期，凝膠中的兒茶酚基團(tuán)與組織表面的氨基和巰基產(chǎn)生優(yōu)異的界面結(jié)合能力，凝膠快速與組織緊密粘附后，由于吡咯聚合和多巴胺之間的共價(jià)交聯(lián)，導(dǎo)致粘附強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為內(nèi)聚強(qiáng)度，模量增大最終使得涂抹的形狀得以固定。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，導(dǎo)電水凝膠貼片能夠有效改善梗死心肌的功能，并促進(jìn)電脈沖信號(hào)傳導(dǎo)和梗死區(qū)域的血管再生。該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的免縫合心臟貼片在臨床上具有明顯的應(yīng)用前景。

圖1免縫合導(dǎo)電水凝膠應(yīng)用于心肌的示意圖

  該成果于2018年4月24日在線發(fā)表在 (Adv. Mater. 2018, 1704235) 雜志上，論文第一作者為碩士生梁爽，共同第一作者博士生張銀宇，該研究工作的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)部分得到天津市中醫(yī)藥大學(xué)樊官偉教授和崔元璐教授的大力協(xié)助。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（51473117，31771030），國(guó)家杰出青年基金（51325305），天津市自然科學(xué)基金（15JCQNJC03300），國(guó)家重點(diǎn)研究發(fā)展計(jì)劃（第2016YFC1101301號(hào)）的資助。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201704235