灵活和可生物降解的电子血管

中国和瑞士的研究人员已经开发出了电子血管，这种血管可以在植入后主动调节，以解决身体的细微变化。这种血管是由一种金属聚合物导体膜制成的，具有柔韧性和生物降解性，模仿天然血管，在体外实验中可以导电，并且能够有效地替代兔子的主要动脉。该研究于10月1日发表在该杂志上事可以通过与其他电子器件配合递送遗传物质，使受控药物释放能够克服作为被动支架的常规组织工程血管（TEBVS）的局限性，使得可控制药物释放，并促进新内皮血管组织的形成。

“我们采用了天然的模拟血管结构，并通过整合更全面的电子功能，从而能够提供进一步的治疗，如基因治疗。电气刺激该研究的第一作者蒋兴宇说。他是中国南方科技大学和国家纳米科学技术中心的研究员。

以前的研究开发了各种TEBV，为难以治疗的微小堵塞提供机械支持血管在心血管疾病患者中。但这些TEBV有局限性：它们不能积极协助再生血管组织，并且与自然组织不同，通常会导致血流响应炎症。“现有的小直径TEBV没有符合治疗心血管疾病的要求，”江泽民说。

为了超越现有技术的局限性，Jiang和他的同事们利用圆柱棒卷起由聚(l-乳酸-co-ε-己内酯)制成的金属聚合物导体膜，制作了可生物降解的电子血管。他们在实验室中发现，在伤口愈合模型中，来自血管的电刺激增加了内皮细胞的增殖和迁移，这表明电刺激可以促进新的内皮血管组织的形成。研究人员还将血管的柔性电路与电穿孔装置集成在一起，电穿孔装置应用电场使细胞膜更具渗透性，并观察到这种结合技术在实验室中成功地将绿色荧光蛋白DNA导入三种血管细胞。

接下来，研究人员在新西兰兔子中测试了该装置，取代他们的颈动脉 - 将血液供给脑，颈部和面对电子血管。江和同事在三个月内使用多普勒超声成像监测植入物，发现该装置允许足够的血液流动整个持续时间。使用X射线和染料对同伴的成像试验显示，人造动脉似乎可以发挥作用以及天然的动脉，没有缩小的迹象。当研究人员去除植入物并在三个月期间分析兔子内脏器官时，他们发现没有证据表明该装置产生了炎症反应。

虽然这些电子血管在兔子身上证明了替代动脉的前景，但蒋承认，在这项技术用于人体试验之前，还需要做更多的工作，包括在更大的兔子和其他动物群体中进行长期安全试验。此外，为了适合长期植入，电子血管需要与比本研究中使用的电穿孔装置更小的电子设备配对。

“在未来，优化需要通过集成最小化的设备，如最小化的电池和内置控制系统，使所有功能部件完全植入且甚至完全生物可降解在身体中，“江泽民说。研究人员还希望这项技术有一天可以与人工智能结合收集并存储有关个人血液速度的详细信息压力和压力血葡萄糖水平。

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