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科学家们开发了生物3D打印预神经化心肌修复支架

研发家 | 2025-05-28

中国科学院上海硅酸盐研究所研究员吴成铁团队设计了一种生物3D打印预神经化心肌修复支架，由无机材料诱导，为心肌梗死修复提供了新的思路。5月24日，相关研究在先进材料中发表。

神经负责调节人体的各种生理活动，可以在组织修复过程中激活组织内部的再生机制。因此，通过调节神经，不可逆损伤和难治性病理状态有望得到修复和治疗。

心肌梗死严重威胁着人类的生命和健康，但受损的心肌组织往往难以恢复，只能通过药物和手术避免进一步恶化。研究表明，神经元对心肌细胞的成熟和心肌组织的再生起着积极的作用。神经干细胞可分化为神经元，具有自我更新的潜力。有望实现心肌病理状态的自适应调节，作为活性修复成分。

研究小组设计了一种生物3D打印预神经化心肌修复支架，以生物相容性水凝胶GelMA为基体，利用无机生物材料硅酸锶诱导神经干细胞。

经过一系列实验，研究小组发现，硅酸锶释放的离子显著调节了支架中神经干细胞的分化，使神经干细胞更倾向于分化为成熟的神经元，从而“预神经化”支架。

机制研究表明，预神经支架可以显著促进心肌结构中心肌细胞结构和功能的成熟，实现心肌细胞的同步搏动。预神经支架可以激活四种典型的昼夜节律基因与心脏保护有关，从而促进心脏功能的恢复，缓解心室的重建，加速梗死区域的血液供应重建，表明预神经支架具有激活组织修复的潜力。

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