心肌梗死（MI）是由冠状动脉闭塞缺血、缺氧所导致的不可逆的心肌损伤，是目前世界范围内心血管死亡和致残的主要原因。心脏缺血导致心肌细胞大量死亡，同时局部上调的基质金属蛋白酶（MMPs）降解心脏细胞外基质（ECM），降低组织力学性能，导致梗死区域心室壁逐渐变薄，整体扩张，加速心功能恶化。原位恢复梗死区域的血供，减轻ECM降解成为治疗心肌梗死的潜在手段。研究表明，心肌内注射生物材料和生物活性因子（如血管生成因子或MMP抑制剂）利于心肌梗死后心功能的恢复。然而，心肌损伤随着时间的推移表现出可变的疾病活动，伴有病情加重和低疾病活动期。现有的心肌内药物递送系统提供持续的药物释放，而与疾病活动无关，这可能导致局部在疾病高活动期药物水平不足，而在低疾病活动期药物水平过量。因此发展一种疾病微环境响应的药物递送系统，将控制药物的释放以配合疾病的活动，实现按需释放，才有可能达到最佳的治疗效果。此外，目前仍没有活性分子可同时实现在心肌损伤部位促血管新生及MMP抑制双重功能。
针对心肌损伤微环境的特点，中国科学院遗传与发育生物学研究所戴建武团队设计了一种微环境控释型功能化胶原水凝胶，它包含一种全新的生物大分子（GST-TIMP-bFGF），不仅可以抑制MMP活性减轻心肌ECM降解，而且可以响应心肌梗死微环境释放碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）促进血管新生。
研究结果表明，双功能水凝胶通过抑制MMP活性及生长因子按需释放，可以增加损伤组织血管化，减轻心脏重构，明显改善心功能。这种材料有望成为治疗缺血性心脏病的新手段，同时由于MMP在多种损伤中高表达以及GST-GSH系统的灵活便捷特点，此特异结合及微环境控释技术有望拓展应用于多种材料及生长因子缓释，促进不同组织再生。
该研究结果于8月13日在《先进材料》（Advanced Materials, DOI：10.1002/adma.201902900）上在线发表。通讯作者为戴建武，共同通讯作者为遗传发育所副研究员赵燕南。该研究受中科院重点部署项目“组织器官再生与损伤修复”资助。
MMP响应性水凝胶制备及药物在大鼠MI模型损伤部位释放过程的示意图
记者12月21日从哈尔滨医科大学附属第二医院获悉，该院结直肠肿瘤外科副主任黄睿教授及其团队，在深入探讨肠道菌群变化的同时，还对肿瘤微环境和内质网应激机理进行了揭示，挖掘出多个具有潜在临床应用前景的分子......
近日，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员吴正岩团队，联合山东滨州医学院教授张桂龙和魏鹏飞，设计出一种核壳结构铜基纳米复合材料。该复合材料具有肿瘤微环境响应的磁共振成像性能以及杀死肿瘤细胞......
近日，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员吴正岩团队，联合山东滨州医学院教授张桂龙和魏鹏飞，设计出一种核壳结构铜基纳米复合材料。该复合材料具有肿瘤微环境响应的磁共振成像性能以及杀死肿瘤细胞......
近日，美国化学文摘社（CAS）与西湖大学(WestlakeUniversity)合作发布了“最值得关注的十大生物材料”洞察报告。这份报告重点介绍了水凝胶、抗菌药物、脂质纳米粒、外泌体，生物墨水，可编程......
近日，由中国高等教育学会主办的第60届中国高等教育博览会在山东青岛盛大举行。在这场盛会上，上海埃松气流控制技术有限公司（以下简称“埃松”）携多款硬核产品参展，充分展现了松江企业在高校实验室智慧“微环境......
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505205.shtm直播时间：2023年7月21日（周五）20:00-21:30直播平台：科学网APP（......
如果没有被“耽误”的十年，程钢或许早就回了国。2022年11月，46岁的他辞去美国伊利诺伊大学芝加哥分校终身教职，全职加入西湖大学，受聘工学院特聘研究员。出走二十载，归来已是生物材料领域的知名学者，尤......
2月18日，农业农村部网站发布《农业农村部办公厅关于鼓励农业转基因生物原始创新和规范生物材料转移转让转育的通知》（以下简称《通知》）。《通知》强调，鼓励原始创新，支持高水平研究。支持从事新基因、新性状......
随着组织工程领域的发展，生物材料界面与细胞的相互作用及物理机制成为研究热点。生物界面的拓扑形貌可以有效调控细胞行为并影响细胞功能。而体内的一些生理过程如胚胎发育、免疫应答和组织更新与重塑等往往涉及多细......
近日，欧洲人文和自然科学院（欧洲科学院）公布2022年新当选院士名单，复旦大学中山医院教授王向东凭借在临床转化医学、肺部炎症和肿瘤学、临床生物信息学领域的杰出成就，当选2022年欧洲科学院“临床医学与......