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目的:心肌组织工程(Cardiac tissue engineering,CTE)是一种通过开发功能细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)样支架来治疗心肌梗死等心血管疾病的一种较有前途的策略。本研究的目的是开发一种新型的治疗性混合支架,该支架可以结合电、机械和生物特性,促进心脏组织的发育、成熟。通过制备不同浓度的氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)/金纳米颗粒(Au nanoparticles,Au NPs)复合静电纺丝纳米纤维材料,观察体外培养对新生大鼠心室肌细胞(Neonatal rat ventricular myocytes,NRVM)粘附和增殖的影响,挑选出最佳浓度。然后研究GO/Au NPs复合静电纳米纺丝纤维对NRVM生长和发育成熟的影响,为进一步在心脏组织工程研究中应用提供依据。方法:1)构建GO浓度不同的GO/AuNPs复合静电纳米纤维,使用环境扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)和透射电镜(Transmission electron microscope,TEM)对材料的微观结构进行不同层次的表征,使用电导率仪检测材料的电导率大小;2)使用Live/dead、CCK-8实验评价GO/Au NPs复合静电纳米纺丝纤维的生物相容性及对NRVM毒性的大小,从而挑选出适宜细胞粘附生长发育的最佳浓度。通过F-actin染色观察各组细胞骨架形态的不同,细胞环境扫描电镜观察各组细胞形态及伸展情况。3)通过激光共聚焦免疫荧光、Western blotting,从形态学、分子生物学水平检测各组闰盘相关蛋白(电学蛋白Cx-43,力学蛋白NC蛋白)表达情况。结果:(1)扫描电镜显示,由聚己内酯聚合物材料复合不同浓度石墨烯氧化物制备的静电纳米纤维的尺寸和孔径大小无明显差异。透射电镜观察表明,较低浓度的氧化石墨烯能较好地分散在纳米纤维中。电导率仪检测结果显示随着氧化石墨烯浓度的升高,复合材料的电导率增加;Live/dead和CCK-8实验结果表明,0.05 mg/ml GO/AuNPs复合静电纳米纤维材料的生物相容性较好,细胞毒性最低,细胞代谢活性较强。F-actin染色显示0.05 mg/ml GO/Au NPs组细胞粘附数目多于胶原(Collagen,Col)对照组,细胞铺展面积较胶原对照组增大,并且细胞的长短轴之比也较Col组增加,GO/Au NPs复合静电纳米纤维材料组的细胞伸展表现出类似天然心肌细胞束的长梭形伸展,而Col组的NRVM形态多呈球形,并且有聚团现象出现。细胞环境扫描电镜可以看到0.05 mg/ml GO/Au NPs组细胞形态及伸展情况较好,呈现出一定的极性(长短轴之比较大),伪足结构较明显;材料组细胞表现出类似心肌细胞样的长梭样伸展,而对照组细胞则多呈球形,极性较差。b)激光共聚焦免疫荧光染色显示,0.05mg/ml GO/Au NPs复合静电纳米纺丝纤维组各时间点Cx-43和NC蛋白范围均大于胶原蛋白组。随着培养时间的递增,Cx-43和NC蛋白于细胞间线性分布;Western blotting蛋白印迹实验显示,第3天,NC蛋白在GO/Au NPs组和Col组中的表达均较少,未见明显差异。培养至第7天,GO/Au NPs组NC蛋白表达高于Col组,P值小于0.05,有统计学意义。Cx-43蛋白于GO/Au NPs组各时间点表达均高于Col组,差别有统计学意义(p<0.05)。结论:1)氧化石墨烯增强了复合材料的导电性,具有局部纳米级微区力学性能的Au NP/Col通过简单的合成方法改变了材料表面的力学性能。而静电纺丝纤维与胶原的复合则较好地模拟仿生了体内心肌细胞外基质的结构,从而促进心肌细胞表现出类似在体的心肌细胞束样的伸展。2)GO/Au NPs复合静电纳米纤维可以促进NRVM闰盘相关蛋白(Cx-43,NC)的表达。从而促进心肌细胞间闰盘(Intercalated disc,IDs)的组装及细胞的发育成熟。