脊髓损伤修复是医学领域的一个具有挑战性的难题，近年来基于神经干细胞（NSCs）的疗法显示出巨大的潜力。但是大多数材料不能为神经干细提供合适的微环境，这使得神经干细胞在脊髓损伤部位的存活和可控分化仍然是一个挑战。

  针对上述挑战，吉林大学林权教授课题组和吉林大学第二医院杨小玉教授课题组共同提出一种仿生3D软支架结合电刺激调控神经干细胞分化引导脊髓损伤修复的治疗策略。研究成果以“Biomimicking 3D soft scaffold combined with electrical stimulation to manipulate neural stem cell differentiation for guidance spinal cord injury repair”为题发表在《Materials Today》上。

  设计和开发了一种模拟脊髓组织的导电水凝胶(CHM)作为仿生3D生物材料软支架，所设计的水凝胶在力学性能、电导率和孔隙结构方面与脊髓组织相匹配。该水凝胶可以有效改善NSCs的生存微环境，调节分化方向。水凝胶结合电刺激(ES)能有效诱导所负载的NSCs更多地向神经元分化、轴突生长和髓鞘再生，同时减少向星形胶质细胞方向的发育。

图1.可注射导电CHM水凝胶的合成过程与电刺激协同作用，促进脊髓损伤修复。

图2. a) CHM水凝胶的凝胶化过程。b) CHM2水凝胶的SEM图像。c) CHM2水凝胶的EDS能谱图。d)不同MXene浓度CHM水凝胶的G′和G″。e) CHM2水凝胶剪切变稀。f) CHM2水凝胶应变振幅扫描。g) 自愈合流变。h) CHM2的宏观自愈过程。

图4.CHM2水凝胶联合ES对脊髓损伤大鼠运动功能的恢复。a)大鼠电极植入和电刺激过程。b)各组大鼠的脚印。c)术后第6周大鼠BBB评分。d)大鼠脊髓标本。e)脊髓切片H&E染色。f)各组脊髓腔面积统计。

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.mattod.2023.10.011