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鑒于此，西南交通大學魯雄教授及中國海洋大學韓璐教授報道了基于二維導電纖維素納米片自組裝形成的具有良好柔性、生物穩定性、導電性和細胞/組織親和力的導電纖維素水凝膠（PGCNSH），并將其與外加電刺激耦合用于增強細胞粘附及增殖，從而加速糖尿病創面的愈合（圖1）。相關成果以“Conductive cellulose bio-nanosheets assembled biostable hydrogel for reliable bioelectronics ”為題發表于《Advanced Functional Materials》。西南交通大學博士研究生閆力維為該論文第一作者。該研究得到了國家重點研發計劃，國家自然科學基金等項目支持。

首先，基于良好的細胞親和性和在生理環境中穩定的導電性，PGCNSH水凝膠可以在外電場輔助下調控細胞行為。作者以C2C12成肌細胞為例，將其培養在導電PGCNSH和純纖維素水凝膠表面，并通過自制高通量電刺激裝置對C2C12細胞施加不同的刺激電壓（0、300和900 mV），研究水凝膠協同電刺激對細胞行為的影響。實驗結果表明，在無電刺激條件下，相比于純纖維素水凝膠， C2C12細胞在PGCNSH水凝膠表面更有利于的粘附和增殖被檢測出更高的增殖活性和更多粘著斑的形成。此外，施加適當的外場電壓刺激（300 mV）能夠進一步增強PGCNSH水凝膠表面C2C12細胞的增殖，粘附及向肌管方向分化的能力。其次，該導電PGCNSH水凝膠在體內也能傳遞電刺激，與外部電刺激的耦合作用下，促進糖尿病傷口創面的修復。將PGCNSH和RCH凝膠植入在糖尿病老鼠背部皮膚傷口部位，并在傷口兩側施加電刺激。大體觀察結果表明，相比于非電療組（-ES），電療組（+ES）展示出更快的傷的閉合速率；且PGCNSH+ES治療組的傷口閉合率明顯高于其他組，其傷口創面在28天后基本愈合。此外，組織學切片染色和免疫熒光染色表明，PGCNSH+ES治療組的傷口具有較少的肉芽組織填充，較多的膠原沉積以及更高α-平滑肌肌動蛋白（α-SMA）的表達，這些結果都說明了導電PGCNSH凝膠作為“電子皮膚”在電療耦合作用下具有促進慢性傷口修復的潛力。該研究成果通過將導電性纖維素基水凝膠敷料與電刺激耦合，為加速糖尿病傷口修復過程提供了有效的協同治療策略。

圖1 具有生物穩定性和細胞親和性的PGCNSH凝膠作為電刺激器用于調控細胞行為及促進糖尿病傷口修復。原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202010465