先進的生物材料的開發是增強組織工程學治療心肌梗塞策略功效的關鍵步驟。需要進一步增強生物材料的特定特性，包括電導率，機械強度和結構完整性，以促進心肌細胞的功能。在這項工作中，我們制造了可紫外線交聯的金納米棒（GNR）結合的甲基丙烯酸明膠（GelMA）混合水凝膠，具有增強的材料和生物學特性，可用于心臟組織工程。
類似于心肌的機電特性的可注射水凝膠對于心臟組織工程前景至關重要。我們已經開發出一種簡便的方法，該方法使用殼聚糖（CS）生成具有相互連接的孔的高度多孔網絡的熱敏導電水凝膠。金納米顆粒（GNP）均勻分散在整個CS基質中，以提供電信號。水凝膠的膠凝反應和電導率由不同濃度的GNPs控制。CS-GNP水凝膠接種了間充質干細胞（MSC），并在沒有電刺激的情況下培養長達14天。CS-GNP支架支持MSC的活力，代謝，遷移和增殖，以及均勻細胞構建體的發展。早期和成熟心臟標志物的免疫組織化學顯示，與單獨使用CS基質相比，CS-GNP中MSC的心肌分化增強。這項研究的結果表明，將納米級導電GNP摻入CS水凝膠可增強心肌構造的特性。這些構建體可用于其他電活性組織的再生。
制備了一種為工程生物組織構建復雜膠原支架的 3D 打印技術。膠原蛋白凝膠是通過調節 pH 值來控制的，并且可以在打印時提供高達10微米的分辨率。細胞可以嵌入膠原蛋白中，也可以通過嵌入明膠球將孔引入支架中。
持續的挑戰包括對具有非線性彈性組織生物力學特性、支持靜止成纖維細胞表型和抵抗成骨分化的工程瓣葉的要求。納米纖維素是一種有吸引力的可調生物材料，尚未用于該應用。
