先进的生物材料的开发是增强组织工程学治疗心肌梗塞策略功效的关键步骤。需要进一步增强生物材料的特定特性，包括电导率，机械强度和结构完整性，以促进心肌细胞的功能。在这项工作中，我们制造了可紫外线交联的金纳米棒（GNR）结合的甲基丙烯酸明胶（GelMA）混合水凝胶，具有增强的材料和生物学特性，可用于心脏组织工程。
类似于心肌的机电特性的可注射水凝胶对于心脏组织工程前景至关重要。我们已经开发出一种简便的方法，该方法使用壳聚糖（CS）生成具有相互连接的孔的高度多孔网络的热敏导电水凝胶。金纳米颗粒（GNP）均匀分散在整个CS基质中，以提供电信号。水凝胶的胶凝反应和电导率由不同浓度的GNPs控制。CS-GNP水凝胶接种了间充质干细胞（MSC），并在没有电刺激的情况下培养长达14天。CS-GNP支架支持MSC的活力，代谢，迁移和增殖，以及均匀细胞构建体的发展。早期和成熟心脏标志物的免疫组织化学显示，与单独使用CS基质相比，CS-GNP中MSC的心肌分化增强。这项研究的结果表明，将纳米级导电GNP掺入CS水凝胶可增强心肌构造的特性。这些构建体可用于其他电活性组织的再生。
制备了一种为工程生物组织构建复杂胶原支架的 3D 打印技术。胶原蛋白凝胶是通过调节 pH 值来控制的，并且可以在打印时提供高达10微米的分辨率。细胞可以嵌入胶原蛋白中，也可以通过嵌入明胶球将孔引入支架中。
持续的挑战包括对具有非线性弹性组织生物力学特性、支持静止成纤维细胞表型和抵抗成骨分化的工程瓣叶的要求。纳米纤维素是一种有吸引力的可调生物材料，尚未用于该应用。
