【摘 要】
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目的可注射水凝胶在心肌梗死治疗方面很有前景;然而,当前研究中多数水凝胶与宿主心肌组织缺乏机电耦合,而且难以监测水凝胶的植入情况,可能会影响疗效。将导电性引入水凝胶以及联合间充质干细胞治心肌梗死有助于解决机电耦合的问题。本研究的目的是构建一种可注射导电温敏水凝胶体系用于治疗心肌梗死,并应用PET分子影像手段进行无创监测。方法将硅酸盐纳米片（silicate nanoplatelets,SNs）与金纳
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（No.81873906）；
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目的可注射水凝胶在心肌梗死治疗方面很有前景;然而,当前研究中多数水凝胶与宿主心肌组织缺乏机电耦合,而且难以监测水凝胶的植入情况,可能会影响疗效。将导电性引入水凝胶以及联合间充质干细胞治心肌梗死有助于解决机电耦合的问题。本研究的目的是构建一种可注射导电温敏水凝胶体系用于治疗心肌梗死,并应用PET分子影像手段进行无创监测。方法将硅酸盐纳米片（silicate nanoplatelets,SNs）与金纳米棒（gold nanorods,GNRs）混合得到GNR@SN分散液,通过透射电镜与动态光散射仪进行表征,随后与聚（乳酸-乙二醇）-b-聚（乳酸-乙二醇）三嵌段共聚物（PLGA-PEG-PLGA）PLGA2000-PEG3400-PLGA2000交联构建纳米复合水凝胶GNR@SN/Gel,利用环境扫描电镜对其形貌进行表征,并用试管倒置法测量水凝胶的临界相变温度。提取SD大鼠股骨骨髓细胞,采用贴壁培养法纯化得到骨髓间充质干细胞。通过永久结扎SD大鼠左前降支冠状动脉建立急性心肌梗死大鼠模型。心肌梗死诱导成功30分钟后,将包封间充质干细胞的GNR@SN/Gel注射到梗塞区边缘,然后缝合伤口。在建立急性心肌梗死模型1小时后进行68Ga3+负载水凝胶成像,1天和28天后进行18F-FDG心肌活力成像。28天后使用超声测定心功能,之后处死大鼠行组织病理学检查。结果GNR@SN分散液均匀分散且稳定,构建的纳米复合水凝胶GNR@SN/Gel的电导率为（6.19±0.07）×10-3 S/cm,显著高于SN/Gel,且超过天然心肌组织。水凝胶中的SNs支持间充质干细胞的增殖,也作为阳离子交换剂吸附高价阳离子68Ga3+,通过PET/CT监测水凝胶在体内的分布和轮廓。与对照组相比,GNR@SN/Gel联合间充质干细胞植入治疗组在早期和晚期均表现出对心肌活力的保护作用。GNR@SN/Gel联合间充质干细胞组、GNR@SN/Gel组、SN/Gel联合间充质干细胞组的无活力心肌区域术后第1天分别为4.61%±2.89%、4.75%±2.73%、8.12%±3.24%,术后第28天分别为5.46%±2.70%、9.13%±4.76%、11.14%±3.07%;术后第28天,GNR@SN/Gel联合间充质干细胞组、生理盐水组和假手术组的射血分数分别为83.69%±7.13%、39.01%±5.35%、95.28%±1.92%;组织病理学检测进一步验证了以上治疗效果。结论本研究成功开发了一种可注射导电纳米复合水凝胶（GNR@SN/Gel）包封间充质干细胞有效治疗心肌梗死,通过PET分子影像手段可无创监测水凝胶的植入情况及疗效。
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