近日，南方医科大学基础医学院人体解剖学教研室吴耀彬、黄文华团队撰写的论文Injectable remote magnetic nanofiber/hydrogel multiscale scaffold for functional anisotropic skeletal muscle regeneration，在生物材料领域顶尖期刊Biomaterials（《生物材料》）以研究长文的形式在线发表。该期刊2021年影响因子为12.479。

大面积骨骼肌缺损（VML）难以通过自体肌卫星细胞实现自我修复，而基于组织工程技术所构建的工程化骨骼肌为VML修复提供了新途径。目前所采用的常规策略为体外预先构建模拟骨骼肌三维取向结构的仿生支架，再将其植入缺损部位实现修复。然而，这种预先制备的“体外构建”策略难以匹配不规整的大面积肌缺损。采用可注射性水凝胶虽然可以有效的克服难以匹配缺损部位这一缺点，但是目前的绝大部分可注射水凝胶缺乏诱导细胞三维取向生长的能力。因此，如何构建可促进细胞三维有序排列生长的可注射型水凝胶仍然是目前该领域需要突破的重要瓶颈。针对此难题，本研究创新性的构建了一种磁控纳米短纤维多尺度复合凝胶。该复合凝胶由磁控纳米短纤维包裹在光固化水凝胶中制备而成，可以在外加磁场作用下诱导纳米短纤维三维有序排列，并在光交联后实现稳定的三维各向异性结构。本研究发现将骨骼肌细胞包裹在该磁控纳米复合凝胶中，可以诱导细胞三维有序取向排列生长，并实现模拟原生肌组织的同步收缩跳动。此外，本研究通过控制磁感线方向，可以进一步实现模拟轮匝肌、羽状肌解剖仿生结构的工程化骨骼肌构建。并且，将该磁控纳米复合凝胶原位注射到动物VML模型中，结果表明该复合凝胶对大面积骨骼肌缺损的修复和肌力恢复均具有显著效果，证明了该凝胶的潜在临床应用价值。此外，该研究所涉及的磁控纳米短纤维相关制备方法近期也获得国家发明专利的授权。

南方医科大学吴耀彬副教授、黄文华教授、西安交通大学郭保林教授为本文的共同通讯作者。南方医科大学生物医学工程学院王玲副教授、博士研究生李婷、王子涵为共同第一作者。该研究获得国家自然科学基金、中国科协青年托举人才项目等基金资助。

可注射型磁控纳米短纤维多尺度复合水凝胶支架构建及其用于功能性各向异性骨骼肌再生示意图

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961222001776