材料形貌可变，调控血管内皮细胞的迁移与铺展

来源：中国科学杂志社

早有研究显示，基底材料的几何形貌可以调控细胞行为。生长在各向异性材料上的细胞易于迁移，而生长在各向同性材料上的细胞倾向于铺展为层状。

在最新发表于《国家科学评论》（National Science Review, NSR）的文章中，中科院深圳先进技术研究院医工所杜学敏副研究员团队利用这一特性，设计构建了拓扑形貌可程序化转变的记忆材料，这种材料可分阶段主动引导血管内皮细胞的迁移与铺展，为血管再生修复中的血管内皮化难题提供创新型解决方案。

通过材料拓扑形貌程序化转变，分阶段差异化引导血管内皮细胞功能，从而有效促进血管内皮化。

这种新型材料具有光热响应层和动态拓扑形貌层。在近生理环境下（37℃），其初始形貌为稳定的各向异性，能够显著促进血管内皮细胞在其表面迁移，满足内皮化初期对血管内皮细胞的调控需求；而经过10秒钟近红外光照射后，材料的拓扑形貌即可转变为各向同性，在不影响细胞活性的同时，有效引导血管内皮细胞从迁移状态转变为黏附铺展状态，促进血管内皮细胞单层的形成，满足内皮化后期的调控需求。

据世卫组织统计，心血管疾病是人类第一大死因，每年死于心血管疾病的人数占全球死亡人数三成以上。血管再生修复技术对心血管疾病治疗有重要意义，而如何在血管内腔快速形成血管内皮细胞融合单层是其中的核心步骤。该研究构建的材料成功模仿了天然内皮化进程中细胞微环境对血管内皮细胞分阶段、差异化的调控作用，首次实现了血管内皮化的按需引导。

此前，杜学敏团队已经在形态可变血管组织工程支架、柔性驱动材料等方面取得了一系列成果。这些成果将与此次提出的新策略共同为伤口修复、复杂人体组织器官再生修复等提供更多可能。

文章信息：

A Stage-Specific Cell Manipulation Platform for On-demand Inducing Endothelialization

https://doi.org/10.1093/nsr/nwz188