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导电聚合物基凝胶由于其优良的导电特性和良好的生物相容性心肌组织工程中的应用受到越来越多的关注,但是其在设计是未考虑心梗梗死氧自由基微环境,使其应用受到很大的限制。为了解决这些问题,本文旨在研制兼具抗氧化能力和导电特性的支架材料,并系统研究材料组成和结构在低氧微环境下对脂肪来源干细胞(BADSCs)生物学行为的调控作用。首先通过双向增长法方法合成羧基封端的苯胺五聚体(AP-COOH),然后将具有优良抗氧化能力的谷胱甘肽通过酰胺化反应连接到AP-COOH两端,合成苯胺五聚体-谷胱甘肽(AP-GSH)复合物。采用核磁共振(1H-NMR)、红外光谱(FT-IR)追踪AP-GSH的形成。在此基础上,将其与明胶复合,通过化学交联和冷冻干燥技术获得兼具抗氧化能力和导电特性的明胶/苯胺五聚体-谷胱甘肽(Gel/AP-GSH)多孔支架材料。系统研究材料组成对支架形貌、力学性能、溶胀、降解行为、导电特性、抗氧化能力的的调控作用。研究发现,力学性能随着随着支架材料中AP-GSH含量的增加,其压缩强度和韧性逐渐增强。同时导电性能逐渐增强。当AP-GSH含量从6.25%增加50%时,其电导率逐渐从4?10-5 S?cm-1增加到10?10-5 S?cm-1。此外,Gel/AP-GSH支架具有良好的抗氧化性能,能够有效清除超氧自由基、羟自由基和有机氧自由基,且GSH的引入可明显增强支架对氧自由基(ROS)的清除能力。同样,且随着随着AP-GSH在支架材料中含量的增加,抗氧化能力逐渐增强。在此基础上,以BADSCs为模型细胞,采用扫描电镜、组织化学染色、免疫荧光染色在ROS微环境和正常环境下Gel/AP-GSH为支架材料性能对BADSCs生物学行为的调控作用。研究发现Gel/AP-GSH支架具有良好的生物相容性,可支持BADSCs的粘附和增长,随着支架中AP-GSH含量的增加BADSCs的增殖能力增强。AP-GSH的引入可明显提高BADSCs向心肌细胞分化的能力,提高心肌特异性cTnT蛋白和α-actinin蛋白的表达,且其表达水平与AP-GSH的含量正相关。同时提高细胞间缝隙连接蛋白Cx-43的表达水平,促进细胞间通讯能力。在心肌组织工程研究中具有潜在的应用前景。总上所述,本研究成功制备了兼具抗氧化能力和导电特性的支架材料,并从分子水平、材料水平、细胞水平、蛋白水平明确了其组成和结构对其理化性能和生物学性能的调控作用,为心肌组织工程用生物材料的研制提供了一定的理论基础和实验依据。