2022年9月9日，中国医学科学院基础医学研究所许海燕课题组与合作者在爱思唯尔出版社旗下的生物材料综合性期刊Materials Today Bio《今日生物材料》发表了题为“Co-axial fibrous scaffolds integrating with carbon fiber promote cardiac tissue regeneration post myocardial infarction”（碳纤维复合共轴纺丝纤维支架促进心肌修复）的论文，报道了一种由碳纤维与共轴静电纺丝纤维组成的新型复合导电凝胶促进心肌梗死后心肌修复的作用及其机制。
心肌梗死是由于冠状动脉阻塞引起的急性心肌坏死，患者愈后如果不能及时对坏死心肌组织予以干预治疗，坏死部位会逐渐发生纤维化，引起心室壁变薄，可能引发心力衰竭等病变。心肌组织具有电传导性，由浦肯野纤维传递电信号，协调心肌有序跳动。由导电材料构建的心肌补片不仅可以为梗死心肌提供力学支撑，防止局部心室壁变薄，还可为促进电信号的传到，有助于心肌组织的修复。
碳纤维具有高模量、高导电性和低比重的优异性能，被广泛用于航天、航空、运动健身等产品中。中国医学科学院基础医学研究所许海燕课题组制备了聚乳酸与明胶的共轴纺丝材料，将碳纤维与其复合，制备了具有优良导电性、力学强度及生物相容性的心肌补片，可快速大量吸收水份，形成微纳纤维多孔结构的水凝胶，一方面显著促进了新生大鼠心肌细胞的成熟，同时也增强了心肌细胞间及其与血管内皮细胞之间的通讯，促进新生血管形成。在大鼠心梗模型上，导电水凝胶的植入可以有效促进梗死部位血管形成，促进心肌修复（图1），展现出体内促进心肌组织再生与修复的功能，具有重要的科学意义和临床转化价值。
图1. 导电性复合水凝胶（PLA@Gel/CF3）对左心室功能和收缩能力的影响
本研究工作得到国家重点研发计划（2017YFA0205504）、国家自然科学基金（81971366）、中国医学科学院医学与健康科技创新工程（2021-I2M-1-006)）等项目的资助。基础医学研究所许海燕研究员和刘健研究员为论文共同通讯作者，基础医学研究所孟洁研究员、北京协和医院麻醉科主治医师校搏博士为共同第一作者，基础所实验动物中心孙立红副研究员、北京协和医学院八年制临床医学专业学生李博和郭问等为共同作者。
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590006422002137
