近日，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院李毅剛教授領(lǐng)銜的團隊與復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系彭慧勝教授合作，創(chuàng)新性地提出并成功構(gòu)建了一種基于取向碳納米管材料的新型心臟補片。最新一期學(xué)術(shù)期刊《先進材料》以封面文章形式發(fā)表了這項研究成果論文。

心肌梗死是人類健康的主要“殺手”之一。成年心肌細胞一旦損傷壞死很難再生，壞死的心肌逐漸被纖維瘢痕組織替代。不同于正常心肌組織，纖維瘢痕缺乏良好的電傳導(dǎo)功能，可使受損心臟的電傳導(dǎo)速度減慢，增加傳導(dǎo)方向的不均一性，加重心臟收縮不同步所致心衰，易誘發(fā)致命的惡性心律失常甚至猝死。目前，臨床所采用的治療方法包括藥物、溶栓治療、冠狀動脈旁路手術(shù)等，無法從根本上修復(fù)受損心肌，阻斷病程進展，最終仍可能導(dǎo)致心力衰竭和惡性心律失常。

心臟組織工程是一種很有前途的修復(fù)梗死心肌的方法。通過體外培育的心肌組織，可移植替代受損部位，實現(xiàn)心臟結(jié)構(gòu)和功能的恢復(fù)。然而，當前的心臟補片尚難以完全模擬天然心肌的取向分層結(jié)構(gòu)，及電信號的快速傳導(dǎo)和心肌同步收縮。

碳納米管（CNTs）是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的一維量子材料。研究表明，碳納米管具有促進細胞增殖與生長，誘導(dǎo)干細胞分化的作用。碳納米管粉末作為體外細胞培育骨架中的添加劑使用已顯示出良好的性能。研究團隊大膽假設(shè)：如果將每一根碳納米管都依其一維方向取向排列，則更有利于發(fā)揮碳納米管本身管狀結(jié)構(gòu)獨特的性能，并能模擬心肌取向結(jié)構(gòu)。在此項研究中，研究人員利用干法紡絲技術(shù)制備的高度取向碳納米管薄膜（SA-CNTs），具有極輕的質(zhì)量、優(yōu)異的導(dǎo)電性等。在體外采用碳納米管薄膜作為骨架培養(yǎng)心肌細胞，不僅能誘導(dǎo)心肌細胞取向生長，同時能實現(xiàn)碳納米管薄膜上心肌細胞的同步收縮。

研究人員表示，新型心臟補片針對心梗后心臟衰竭患者具有良好的應(yīng)用前景。