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通过同步的电生理重构和针对线粒体的修复机制,具有各向异性/各向同性的粘合剂设计的Janus导电贴片能够逆转心室重构过程
《Advanced Functional Materials》:Orchestrated Adhesive Anisotropic/Anti-Adhesive Isotropic Janus Conductive Patch Reverses Ventricular Remodeling via Synchronized Electrophysiological Reconstitution and Mitochondrial-Targeted Salvage
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年10月22日 来源:Advanced Functional Materials 19
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心肌纤维化逆转与生物电再生协同治疗策略研究,提出双功能Janus导电补片,通过抗粘附/粘附异质界面实现无缝合组织整合,并利用靶向线粒体纳米颗粒协同褪黑素增强抗氧化能力(ROS清除率94%),促进M1/M2巨噬细胞极化(血管密度提升4.4倍),同时通过转录重编程恢复心肌能量代谢(ATP产量提升1.8倍)。临床前模型显示射血分数提升25%,纤维化减少3.5倍,心律失常抑制率达100%。该补片实现机械各向同性/生物电各向异性双模态调控,为心肌修复提供结构-功能协同解决方案。
为克服现有心脏贴片在全面治疗心肌梗死后心室重构方面的局限性,本文提出了一种创新性的双面导电贴片(AGMM/PDP),该贴片结合了各向异性粘合剂和各向同性抗粘合剂特性,并集成了靶向线粒体的纳米颗粒(MSNs/P/M)。各向异性的AGMM层通过共价或非共价键合实现无缝合组织整合;而PDP层则形成超亲水抗粘附屏障,有效防止术后组织粘连。同时,MSNs/P/M纳米颗粒利用多巴胺的导向作用和褪黑素的协同效应,增强对线粒体的亲和力并促进其有效释放到溶酶体中,从而有效维持细胞超微结构、膜电位,并在缺氧条件下将氧化磷酸化能力提升1.8倍。在治疗上,该集成系统能够协调多尺度修复过程:急性清除活性氧(ROS),降低94%;促使巨噬细胞极化从M1型转变为M2型,减轻炎症并促进血管生成(血管密度增加4.4倍);长期通过转录组重编程恢复心室的各向异性传导(传导速度提高55%)和机械同步性(上调与能量代谢和收缩相关的基因,下调纤维化/炎症相关标志物)。这种综合治疗方式在体内显著逆转了心室重构,表现为射血分数提高25%、纤维化程度降低3.5倍以及心律失常得到抑制。该贴片通过模拟天然心脏组织的结构各向异性并赋予其机械各向同性、抑制纤维化以及恢复生物能量代谢,从而更有效地促进心脏功能恢复。
作者声明不存在利益冲突。
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