随着社会发展，心血管病危险因素呈现持续增加的趋势。这其中，所造成的心肌损伤修复是当前再生医学领域重要的研究焦点。长期以来，研究人员在化学与生物因子治疗上已经不断取得突破性进展。但是，在心脏功能方面其节律特征依赖于心肌独特的结构协同性，如何重建心肌组织的复杂结构特征仍然是目前组织工程面临的挑战之一。
Figure 1. Engineering scaffold with micro/macro-architecture offers potential in heart-tissue-structure reconstruction.
针对上述问题，我院王祖勇副教授研究组基于高分子材料联合加工技术提出医用微支架的构建方法，实现了三维空间类心肌结构取向性的重建。该支架通过薄膜层-层叠加组装，具有微尺度双重结构（包括贯穿孔阵列和线性排列的山脊/沟槽图案），可允许支架内自由空间相互连通和层各向异性可调。在制造工艺方面，本文研究了薄膜表面双重微结构构建的相互影响。当人骨髓间充质干细胞种植到微支架表面时，细胞能够通过连通空间有效分布到支架内部，并在山脊/沟槽图案的引导下高度定向排列。通过改变支架层的各向异性，细胞延展方向可进行精确调控，从而形成类似心肌的三维复杂细胞线性结构。该工作验证了微支架结构的三维细胞调控潜能，有助于未来通过组织工程方法重建心肌复杂结构和功能再生的进一步研究。
相关研究内容发表在《Advanced Healthcare Materials》（IF: 6.270），题目为“Scaffold with Micro/Macro-Architecture for Myocardial Alignment Engineering into Complex 3D Cell Patterns”（Adv. Healthcare Mater., 2019, 8, 201901015）。湖南大学材料科学与工程学院为论文第一单位，硕士研究生章万奇为论文第一作者，王祖勇副教授为通讯作者。四川大学胡雪丰副研究员和新加坡南洋理工大学Wen Feng研究员为共同通讯作者。
上述研究得到了国家生物医学材料工程技术研究中心王云兵教授团队和新加坡国立大学Hong Minghui教授、Chan Kok Yen Jerry教授团队的帮助。该工作得到了国家和湖南省自然科学基金、湖南省科技创新平台与人才计划等资助。
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adhm.201901015
