随着现代社会压力的持续增加和人口老龄化程度的加深，心血管疾病已经成为威胁人类生命健康的“头号杀手”。心肌梗死（MI）作为导致心血管疾病死亡的主要原因，是由于心肌细胞缺血性坏死引起的，并进一步导致无导电性的纤维化瘢痕组织形成，阻碍了心脏的同步收缩和舒张功能，最终引起心室重塑及心力衰竭。尽管传统治疗方法在处理MI方面各有其优点，但在恢复心脏电生理功能和抑制不良心室重塑方面的效果有限，导致大约60%的患者面临后期死亡或临床预后不佳的情况。近年来，随着生物医用材料技术的进步，导电水凝胶贴片因其能够重建梗死心肌电信号通路、促进心脏电收缩耦合等独特优势，逐渐成为治疗MI极具潜力的新方法之一。然而，现有研究往往忽略了对心脏病理状态的准确监测，这使得治疗时的精准性不足，严重影响了心肌梗死的临床疗效。因此，迫切需要开发一种能够集诊断与治疗于一体的新型导电水凝胶贴片，通过监测和分析梗死心脏的机械生理信号及病理位置，实现对心肌梗死的精准诊断和高效治疗。这种方法将极大地提升MI患者的生存率和生活质量，为心血管疾病的治疗带来新的希望。

  鉴于此，天府锦城实验室白龙助理研究员、四川大学胡成副研究员、王云兵教授团队受到自然界中变色龙皮肤变色机制的启发，将HPC胆甾相液晶、MXene@PDA纳米导电材料整合到海藻酸钠水凝胶体系中，采用静置自组装和钙离子后交联策略，开发出一种具有光电双信号传感功能的导电结构色水凝胶贴片，该贴片可用于心肌梗死的精准诊断及高效治疗（图1）。由于融合了结构色和导电材料，这种导电结构色水凝胶具备优异的机电响应、力致变色及保型黏附功能。它不仅能够通过相对电阻的变化反馈实时电信号，还能通过调节液晶相的螺距呈现出鲜艳的视觉信息，从而拥有数字化、可视化监控外界微弱界面机械刺激及时空机械刺激的能力。值得注意的是，该导电结构色水凝胶贴片可应用于心肌梗死的监测与修复。借助材料的机电传感响应及保形黏附性，导电结构色水凝胶贴片能够实现对心脏机械生理信号的实时精确监测，进而初步判断心脏病理状态。随后，依据梗死心肌与正常心肌舒张和收缩运动的幅值差异，利用胆甾相液晶优异的力致变色响应，该水凝胶可以实现对梗死心肌位置的可视化精准识别。针对准确识别出的病理位置植入水凝胶贴片进行治疗，由于材料具有出色的保型黏附能力，导电结构色水凝胶能够通过降低界面阻抗，增强电耦合能力及抗炎和抗凋亡作用，进而减少纤维化瘢痕形成，促进血管再生，达到高效修复梗死心肌的目的。他们研发的导电结构色水凝胶具有独特的诊疗一体化功能，这为心肌梗死（MI）的治疗提供了一种可行的新策略。

图1. 用于心肌梗死监测和电耦合治疗的诊疗一体化平台示意图。

图2. 导电结构色水凝胶的制备与表征。

图3. 导电结构色水凝胶的机致变色性能。

图4. 导电结构色水凝胶贴片的电传感性能。

图5. 导电结构色水凝胶贴片的细胞毒性、黏附性能；贴片对心肌梗死的光电双信号监测。

图6. 导电结构色水凝胶对梗死心肌的电耦合修复。

图7. 修复梗死心肌的机理研究。

  相关研究成果以“Bioinspired Conductive Structural Color Hydrogels: A Theragnostic Platform for Spatiotemporal Monitoring and Repair of Myocardial Infarction”为题，发表在材料领域国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》上。天府锦城实验室（前沿医学中心）白龙助理研究员为本文第一作者，四川大学生物材料工程研究中心王云兵教授、胡成副研究员为通讯作者。该项研究得到了国家自然科学基金、四川省自然科学基金、天府锦城实验室薪火计划等项目的资助。

  论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202510548