中科院深圳先进院杜学敏副研究员团队构建仿生形状记忆支架可促进人工血管三维内皮化
近日，中国科学院深圳先进技术研究院杜学敏副研究员及其研究团队构建了一种可从二维到三维自卷曲闭合的仿生小口径血管支架，并成功实现小口径血管快速三维内皮化。相关研究成果以Programmed shape-morphing scaffolds enabling facile 3D endothelialization为题发表在材料领域权威期刊Advanced Functional Materials（IF: 12.12）上（Advanced Functional Materials, 2018, 1801027；DOI: 10.1002/adfm.201801027），论文第一作者为先进院赵启龙博士，通讯作者为杜学敏副研究员。
据WHO统计，心血管疾病是目前全球致死率最高的疾病，每年因心血管疾病死亡的人数超过1750万。目前，心血管疾病临床治疗有效方式之一是动脉搭桥术，但该治疗方式严重依赖自体血管移植，且易诱发一系列并发症，因此心血管疾病治疗仍面临巨大挑战。近年来，随着新材料与组织工程的迅速发展，人工血管构建有望成为未来新的心血管疾病治疗方式。然而，如何成功实现血管内皮化，避免植入后发生血栓性栓塞乃至失效，仍是人工血管构建的一大难题。
为解决该难题，杜学敏博士研究团队创新性地将仿生智能材料用于人工血管构建中来。基于前期在材料三维可控形变设计（Advanced Materials, 2017, 29, 1702231），与利用外场（NIR）触发功能化植入柔性电子自适应形变成功经验（Advanced Materials Technologies, 2017, 2, 1700120），研究团队结合高分子形状记忆材料和静电纺丝技术，成功设计并构建了一种具有双层结构的新型仿生小口径血管支架。研究团队利用形状记忆材料独特的形状记忆特性，成功实现了平面薄膜支架在生理温度（37°C）触发下，从临时二维薄膜形态转变为终态三维微管形状，从而实现了人工血管塑形。研究团队进一步通过在形状记忆薄膜内面设计一层促细胞粘附的静电纺丝层，实现了血管内皮细胞在平面复合支架上均匀、稳固黏附；同时，在塑形层的作用下，实现了小口径血管支架内腔三维仿生细胞排布。研究发现，血管内皮细胞在可形变血管支架内，经三维培养后可形成高度类似血管内膜组织结构的完备血管内皮细胞单层。
图 （A）仿生形状记忆支架用于人工血管三维内皮化示意图；（B）粘附有内皮细胞的仿生形状记忆支架初始平面形状（上），及在生理温度（37 °C）触发下转变为终态三维管状图（下）；（C）平面支架细胞粘附显微镜图；（D）三维管状支架细胞粘附显微镜图
相关成果不仅为快速内皮化的人工血管构建提供了全新路径，而且也有望实现仿生的血管内膜体外模型构建，及进一步用于心血管疾病治疗药物的筛选。更重要的是，该研究发展的基于仿生智能材料的组织工程构建方法也有望作为一种普适性策略，推广并用于构建其他复杂结构的人造组织和器官。
该研究工作得到了科技部重点研发专项（2017YFA0701300）、广东省引进创新创业团队（2013S046）、粤港科技合作资助计划（2017A050506040）、深圳市孔雀团队以及深圳市基础研究（JCYJ20170307164610282）等项目的资助。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201801027
来源：中国科学院深圳先进技术研究院
免责声明：部分资料来源于网络，转载的目的在于传递更多信息及分享，并不意味着赞同其观点或证实其真实性，也不构成其他建议。仅提供交流平台，不为其版权负责。如涉及侵权，请联系我们及时修改或删除。邮箱：info@polymer.cn
中科院深圳先进院副研究员杜学敏和华东师大研究员张利东合作研发出“不知疲倦”的仿生智能薄膜
中科院上海硅酸盐所研究员吴成铁、常江和华东师范大学易正芳教授：黑色素瘤治疗用智能生物支架材料研究获进展
中山大学吴钧教授课题组首次尝试利用豆腐开发组织工程支架，并对其在生物医学领域中的应用进行了初步探索
天津大学刘文广教授和中科院阮长顺副研究员: 直接3D打印高强度杂化梯度水凝胶支架用于骨软骨修复
同济大学杜建忠教授课题组综述：可供脂肪干细胞生长的各类水凝胶支架
中科院化学所董侠研究员：生物质来源的形状记忆聚合物的微相分离与结晶机理
哈尔滨工业大学冷劲松教授课题组: 基于多重复合形状记忆聚合物的智能信息传递器
关注高分子科学技术 👉
长按二维码关注
诚邀投稿
欢迎专家学者提供稿件（论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等）至info@polymer.cn，并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送，并同时发布在中国聚合物网上。
欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求，陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群，也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群，全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。
申请入群，请先加审核微信号PolymerChina （或长按下方二维码），并请一定注明：高分子+姓名+单位+职称（或学位）+领域（或行业），否则不予受理，资格经过审核后入相关专业群。