根据世界卫生组织的资料，心血管疾病已成为全球主要的死亡原因。但是，血管再生是治疗心血管疾病的有前途的方法。重塑内皮-即在管腔上形成汇合的血管内皮细胞单层-在此过程中起着至关重要的作用。
然而，当使用现有的合成生物材料时，由于它们的静态特性，快速内皮化带来了挑战。这样的材料不能提供在内皮重塑的不同阶段操纵特定的血管内皮细胞功能的动态，按需的方式。
由中国科学院深圳先进技术研究所(SIAT)的杜学敏博士领导的联合研究小组最近展示了一种远程控制的“智能”平台，该平台可以以时间可控的方式有效地指导程序化的血管内皮重塑。该研究发表在《国家科学评论》[2019]上。
研究人员首先使用形状记忆聚合物和金纳米棒作为光热剂制备了具有可编程表面形貌的双层平台。双层平台允许按需操纵血管内皮细胞功能，从而满足内皮重塑的要求。
在天然血管的内皮化过程中，首先将血管内皮细胞和祖细胞募集到再生位点。随后是血管内皮细胞的粘附和扩散，形成汇合的血管内皮细胞单层。在人体中，这种过程是通过细胞外基质(ECM)介导的不同阶段的血管内皮细胞功能的逐步调节来实现的。
该研究的第一作者赵其龙说：“新平台具有最初稳定的各向异性微槽阵列形貌。这种形貌可以显着指导细胞极化，从而增强血管内皮细胞的集体迁移。”
在10 s的近红外(NIR)辐射下，底层产生的热量促使平台的表面形貌从其原始的各向异性微沟槽阵列变为永久性的各向同性微柱阵列。
血管内皮细胞的局部黏附和扩散随后在地形改变后的平台上在内皮化的后期由平台促进。远程控制的“智能”平台依次促进了血管内皮细胞的不同功能，从而首次使用合成生物材料模拟了整个内皮化过程中动态ECM介导的作用。
“传统上，生物材料和组织工程支架提供合适的平台来支持细胞附着和向内生长。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，就像我们体内的天然ECM。我们相信生物材料具有动态特性将有助于伤口愈合和复杂的组织/器官再生进程。” SIAT的杜学敏博士说。
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