动态变化的微图案表面调控内皮细胞和平滑肌细胞向血管生长

用人造血管支架与细胞共培养形成新的功能化血管来取代受损的自然血管是血管组织工程研究的一项重要任务。生物材料的表面拓扑结构会对细胞的粘附、铺展、迁移、取向、增殖、基因表达等一系列生物学行为产生影响，但目前这些研究主要考察的是静态不变的表面微图案对细胞行为的影响，而生物体内的细胞实际是处于一种不断变化的动态微环境中。为了解决这个问题，西南交通大学周绍兵教授领导的研究小组通过模拟正常血管组织的微观拓扑结构，在可降解形状记忆高分子材料表面制备了同心圆环沟槽和放射状直形沟槽组成的复合微图案。该图案可通过形状记忆变化实现温度刺激的微图案动态响应变化。该动态变化的微图案与血管内皮细胞和平滑肌细胞共培养6天后，通过免疫荧光染色可看到内皮细胞选择性地沿直形沟槽生长，而平滑肌细胞选择性沿同心圆环沟槽生长。将该聚合物微图案基底制备成管状血管支架并植入到兔子的劲动脉中，4个月后，可明显观察到：支架由于降解基本消失，同时形成了功能化的新生类血管。我们期望该研究可为血管组织支架的研究提供一种新方法。相关结果发表在Small（DOI: 10.1002/smll.201601503）上。