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  脊髓損傷修復(fù)是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的難題，近年來基于神經(jīng)干細(xì)胞（NSCs）的療法顯示出巨大的潛力。但是大多數(shù)材料不能為神經(jīng)干細(xì)提供合適的微環(huán)境，這使得神經(jīng)干細(xì)胞在脊髓損傷部位的存活和可控分化仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。

  針對(duì)上述挑戰(zhàn)，吉林大學(xué)林權(quán)教授課題組和吉林大學(xué)第二醫(yī)院楊小玉教授課題組共同提出一種仿生3D軟支架結(jié)合電刺激調(diào)控神經(jīng)干細(xì)胞分化引導(dǎo)脊髓損傷修復(fù)的治療策略。研究成果以“Biomimicking 3D soft scaffold combined with electrical stimulation to manipulate neural stem cell differentiation for guidance spinal cord injury repair”為題發(fā)表在《Materials Today》上。

  設(shè)計(jì)和開發(fā)了一種模擬脊髓組織的導(dǎo)電水凝膠(CHM)作為仿生3D生物材料軟支架，所設(shè)計(jì)的水凝膠在力學(xué)性能、電導(dǎo)率和孔隙結(jié)構(gòu)方面與脊髓組織相匹配。該水凝膠可以有效改善NSCs的生存微環(huán)境，調(diào)節(jié)分化方向。水凝膠結(jié)合電刺激(ES)能有效誘導(dǎo)所負(fù)載的NSCs更多地向神經(jīng)元分化、軸突生長(zhǎng)和髓鞘再生，同時(shí)減少向星形膠質(zhì)細(xì)胞方向的發(fā)育。

圖1.可注射導(dǎo)電CHM水凝膠的合成過程與電刺激協(xié)同作用，促進(jìn)脊髓損傷修復(fù)。

圖2. a) CHM水凝膠的凝膠化過程。b) CHM2水凝膠的SEM圖像。c) CHM2水凝膠的EDS能譜圖。d)不同MXene濃度CHM水凝膠的G′和G″。e) CHM2水凝膠剪切變稀。f) CHM2水凝膠應(yīng)變振幅掃描。g) 自愈合流變。h) CHM2的宏觀自愈過程。

圖4.CHM2水凝膠聯(lián)合ES對(duì)脊髓損傷大鼠運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)。a)大鼠電極植入和電刺激過程。b)各組大鼠的腳印。c)術(shù)后第6周大鼠BBB評(píng)分。d)大鼠脊髓標(biāo)本。e)脊髓切片H&E染色。f)各組脊髓腔面積統(tǒng)計(jì)。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.mattod.2023.10.011