使用遥控“智能”平台编程血管内皮重构

根据世界卫生组织(WHO)的统计，心血管疾病已成为世界范围内死亡的主要原因，每年导致近1/3的死亡。由于其在心血管疾病治疗中的重要性和前景，血管再生已经引起了全球学术界和临床的关注。在血管再生过程中，内皮重构(即在管腔上形成融合的血管内皮细胞单层)起着至关重要的作用。然而，利用现有的合成生物材料或工程方法快速内皮化面临着巨大的挑战，因为血管内皮重构是一个复杂和动态的过程。内皮重构成功已成为血管重构成功的关键。

在原生血管的内皮化过程中，血管内皮细胞而且祖细胞首先募集/迁移到再生部位，然后血管内皮细胞粘附和扩散，形成融合的血管内皮细胞单层。在人体，这些过程是通过细胞外基质(ECM)介导的血管内皮细胞在不同阶段功能的逐步调节来实现的。然而，现有的合成生物材料通常表现为静态性质，不能提供动态的和特别按需的诱导来操纵特定的血管内皮细胞在内皮重构的不同阶段的功能。

为了实现对血管内皮细胞功能的按需操控，以满足内皮重构的要求，最近在北京发表的一篇研究文章中写道《国家科学评论》中国科学院深圳先进技术研究所的科学家展示了一种远程控制的“智能”平台，可以有效地以时间可控的方式指导程序化血管内皮重构。在这项工作中，共同作者赵启龙博士(第一作者)，王娟女士(共同第一作者)和杜雪敏博士(通信作者)利用形状记忆聚合物和光热剂金纳米棒开发了具有可编程表面地形的双层平台。

该双层平台在生理环境下具有原本稳定的各向异性微槽阵列形貌，可显著指导细胞极化，从而增强血管内皮细胞的集体迁移。近红外(NIR)照射10s后，在底层产生的热量可以使平台的表面形貌发生变化，由原来的各向异性微槽阵列转变为永久的各向同性微柱阵列。相应地，在内皮化的后期，改变地形的平台可以促进血管内皮细胞的局部粘附和扩散。该平台具有远程控制的“智能”特性，成功地依次促进了血管内皮细胞的不同功能，首次使用该平台模拟了内皮化过程中ecm介导的动态效应合成生物材料．

“传统上，生物材料和组织工程支架提供了支持细胞附着和生长的合适平台。目前，我们的目标是开发具有动态特性的生物材料，以特定的时空方式主动调节不同的细胞功能，就像我们体内固有的ECM一样。”杜雪敏博士说，“我们相信具有动态特性的生物材料将对伤口愈合和复杂组织/器官再生的进展做出重要贡献。”

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