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心肌梗死（MI）严重威胁心血管健康，现有疗法难以恢复心脏弹性和导电微环境。研究人员用电流体动力学（EHD）打印技术制备金涂层蛇形微纤维心脏支架。结果显示其性能优越，能改善心脏功能，为 MI 修复提供新策略。
在心血管疾病的世界里，心肌梗死（Myocardial Infarction，MI）就像一个可怕的 “杀手”，严重威胁着人们的健康。一旦发生心肌梗死，受损心肌区域会形成坚硬、高电阻的纤维化瘢痕组织。这些瘢痕组织就像一道道 “屏障”，阻碍了心脏电信号的正常传导，进而导致心肌重构，最终可能引发心力衰竭。目前，现有的治疗方法，比如药物治疗和支架植入，在恢复心脏弹性和改善导电微环境方面效果有限，无法有效阻止心脏功能的衰退。大约 5% 的 MI 患者还会出现左心室动脉瘤，一旦破裂，就会危及生命。所以，如何恢复梗死区域的电传导微环境、促进心肌修复以及预防心脏破裂，成为了 MI 治疗中的关键难题。
为了解决这些棘手的问题，来自国内的研究人员展开了深入的研究。他们致力于开发一种新型的心脏支架，希望能为心肌梗死的修复带来新的曙光。最终，研究人员成功制备出了基于蛇形微纤维架构的导电心脏贴片，相关研究成果发表在《Acta Biomaterialia》上。这一研究成果意义重大，为心肌梗死的治疗提供了全新的策略和思路。
研究人员在这项研究中主要运用了以下关键技术方法：采用近场高分辨率电流体动力学（EHD）3D 打印技术来制备心脏支架；通过对蛇形微纤维心脏支架进行金纳米粒子（AuNPs）涂层处理，以增强其导电性；在体外实验和大鼠 MI 模型的体内实验中，对制备的心脏支架进行全面评估。
结构设计与制备
研究采用近场高分辨率 EHD 3D 打印工艺来制造心脏支架。PCL 蛇形纤维的周期、振幅和层间堆叠角度对 3D 微纤维贴片的孔隙分布、应力和弹性有显著影响。基于此，确定了 6mm 的周期等参数来制备支架。
实验结果
- 体外性能优势：与未涂层的蛇形支架和传统线性心脏支架相比，金涂层蛇形心脏支架表现出心肌特异性蛋白（如连接蛋白 - 43（connexin - 43）和 α - 辅肌动蛋白（α - actinin））的表达增强，心肌细胞收缩频率增加，并且与天然心脏变形具有更好的机械相容性，能够实现高达 20% 的弹性变形，这与天然心脏的最大应变相似。
- 体内实验效果：在大鼠心肌梗死模型中，植入金涂层蛇形心脏支架四周后，为梗死区域提供了显著的机械支持，减少了心肌肥大，显著改善了左心室重构和心脏功能。
研究结论与讨论
蛇形微纤维心脏贴片和金纳米粒子涂层的蛇形心脏贴片展现出了优异的机械性能，能够为梗死心肌组织提供有力的支撑。金纳米粒子融入蛇形微纤维心脏贴片中，赋予了其增强的导电性能，这有助于梗死区域的血管生成，并增强细胞间的间隙连接。这种导电心脏贴片不仅能够减轻心肌肥大，还能促进心肌组织的修复。该研究成功制备出的导电心脏贴片，为心肌梗死修复提供了一种潜在的治疗策略。其基于蛇形微纤维架构的设计，结合良好的机械性能和导电性能，有望在未来的临床治疗中发挥重要作用，为心肌梗死患者带来新的希望。
