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(tuán)隊(duì)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(bǔ)片。最新一期學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》以封面文章形式發(fā)表了這項(xiàng)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(xì)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(dòng)脈旁路手術(shù)等，無(wú)法從根本上修復(fù)受損心肌，阻斷病程進(jìn)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(guò)體外培育的心肌組織，可移植替代受損部位，實(shí)現(xiàn)心臟結(jié)構(gòu)和功能的恢復(fù)。然而，當(dāng)前的心臟補(bǔ)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(hào)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(jìn)細(xì)胞增殖與生長(zhǎng)，誘導(dǎo)干細(xì)胞分化的作用。碳納米管粉末作為體外細(xì)胞培育骨架中的添加劑使用已顯示出良好的性能。研究團(tuán)隊(duì)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(dú)特的性能，并能模擬心肌取向結(jié)構(gòu)。在此項(xiàng)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(xì)胞，不僅能誘導(dǎo)心肌細(xì)胞取向生長(zhǎng)，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)碳納米管薄膜上心肌細(xì)胞的同步收縮。

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