盆腔器官脫垂（POP）是一種常見的女性功能障礙疾病，由于盆腔支撐組織（如盆底肌肉和筋膜）的減弱，會影響大約50%的經產婦和25%的老年婦女。POP的主要癥狀包括子宮和鄰近器官移位，伴有泌尿系統異常、陰道出血以及慢性炎癥和疼痛，這些都可能顯著降低女性的生活質量。隨著預期壽命的延長，需要手術的患者比例將顯著增加，這使得對臨床POP治療至關重要。
據麥姆斯咨詢介紹，針對這一問題，北京航空航天大學常凌乾聯合團隊設計了一種完全可降解的植入式生物電子網片，稱為陰道植入式電刺激干細胞網片（VECM）。可加速受損盆腔組織的修復，且功能完成后，VECM完全降解，防止植入部位的異物反應，減少盆腔炎癥。相關成果以“Galvanic cell-stimulated mesenchymal stem cell mesh for enhanced pelvic organ prolapse treatment”為題，發表在Advanced Healthcare Materials上。
論文共同通訊作者包括甘肅省婦幼保健院劉青教授、甘肅省腫瘤醫院蘇海翔院長。論文第一作者包括北航博士生肖傲、甘肅省婦幼保健院王劍博士、首都醫科大學附屬友誼醫院眼科陳曦博士、北航博士生吳晗、蔣欣然。?
VECM由頂層的原電池膜和底層的干細胞負載水凝膠組成（圖1a）。原電池膜由旋涂的聚（L-乳酸）-聚（三亞甲基碳酸酯）（PLLA-PTMC）基板和濺射沉積鋅（Zn）和鉬（Mo）薄膜電極組成。底部水凝膠是生物相容性甲基丙烯酸化明膠（GelMA）和甲基丙烯酸透明質酸（HAMA）的混合物，負載人臍帶間充質干細胞（MSC）。原電池膜在使用前立即粘附在水凝膠上以形成VECM（圖1b（i））。液體水凝膠在固定模具中用紫外線固化，將水凝膠鏈互連（圖1b（ii）），形成用于活細胞的支撐水凝膠。VECM在卵巢切除術后植入患有POP的雌性大鼠的陰道中（圖1c），它的作用是修復虛弱的盆底肌肉并增強大鼠陰道的子宮收縮（圖1d）。最終，它最大限度地提高了盆底肌肉細胞的承載能力，減少了陰道炎癥，降低了感染的風險（圖1e）。
?圖1 VECM器件治療POP：（a）VECM裝置的組成由原電池膜和載有MSC的復合水凝膠組成。（b）（i）VECM的結構和排列。（ii）復合水凝膠的化學結構，在紫外線照射下形成穩定的結構。（c）雌性大鼠在卵巢切除術后出現POP，伴有子宮脫垂和盆底肌肉松弛。（d）將VECM植入陰道并縫合。（e）用VECM治療后子宮和盆底肌肉狀態的恢復。
為了評估VECM在體內治療POP的性能，我們建立了卵巢切除術的大鼠模型并將VECM植入大鼠陰道。在第4周（4W）和長期（12W）評估治療結果和任何潛在的副作用。這些結果表明，VECM具有快速保護作用，增強盆底肌肉的力量和彈性，比傳統的MSC注射方法提供更好的結果（圖2）。
圖2 植入大鼠陰道用于治療POP的VECM裝置。（a）動物實驗程序示意圖。（b）各組之間的極限載荷比較。（c）各組間最大伸長率的比較。（d-h）4W和12W時每組彈性蛋白、FBLN5、波形蛋白、β-FGF和VEGF-A的基因表達水平。（i）對照組、MSCs組和VECM組在0、4和12W。（j-n）中每種蛋白質的WB條帶的定量。
最后，為了確認VECM在體內的生物安全性，研究團隊研究了其代謝副產物對血液和其他器官的影響。降解產物在VECM處理的大鼠中未引起顯著的全身異常和炎癥。結果表明VECM在體內應用中具有良好的生物相容性（圖3）。
圖3 VECM器件降解后的在體安全性。（a）VECM組與健康大鼠治療后內臟HE炎癥的比較。（b-c）健康組和VECM組血液生化指標ALT和AST表達的比較。（d-g）健康組和VECM組血常規指標表達的比較。
該植入式、可降解的生物電子網片在促進細胞增殖和遷移方面表現出高效性。在POP療法的場景中，VECM表現出良好的安全性和可降解性，同時顯示出有效的盆底肌肉恢復和顯著增加的肌肉負荷能力，這為組織再生開辟了一條新的道路。
https://doi.org/10.1002/adhm.202403603
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《可穿戴傳感器技術及市場-2025版》
