以醫療為目的，用于診斷、治療、修復或替換人體組織器官或增進其功能的材料被稱為生物材料。
下面，奇物論編輯部對上周部分生物材料的報道進行收集，總共為10篇，供大家學習交流。
本期生物材料周刊主要內容有：
一. 組織再生
二. 水凝膠
三. 超分子
一．組織再生
1. ScienceAdvances：生物能量活性材料促進組織再生
細胞生物能量學(CBE)在組織再生中起著至關重要的作用。從生理上講，增強的代謝狀態有利于合成代謝生物合成和有絲分裂，從而加速再生。然而，到目前為止，對于實質性組織損傷的治療，重新編程CBE的方法的發展一直是有限的。有鑒于此，華中科技大學的張勝民、倫敦帝國理工學院的MollyM. Stevens等研究人員，研究表明，與商品化的聚乳酸和磷酸鈣陶瓷支架相比，使用生物能量活性材料(BAM)支架可以極大地促進承重性骨缺損兔模型的誘導修復。
HaomingLiu, et al. Bioenergetic-active materials enhance tissue regeneration bymodulating cellular metabolic state. Science Advances, 2020.
DOI：10.1126/sciadv.aay7608
https://advances.sciencemag.org/content/6/13/eaay7608?rss=1
2. Adv.Sci.：小細胞外囊泡改善血管性癡呆
血管性癡呆(VD)是最常見的癡呆類型之一，但其內在機制尚不清楚，目前尚缺乏有效的藥物治療。在此，上海交通大學汪泱、鄧志鋒、李青等人應用胚胎干細胞來源的小細胞外囊泡(ESC-sEVs)可能為VD患者以及其它與衰老相關的疾病提供一種新的無細胞治療工具。
GuowenHu, et al. ESC-sEVs Rejuvenate Senescent Hippocampal NSCs by ActivatingLysosomes to Improve Cognitive Dysfunction in Vascular Dementia, Adv. Sci.,2020.
DOI:10.1002/advs.201903330
https://doi.org/10.1002/advs.201903330
3. ActaBiomaterialia：雜化纖維用于制備人工韌帶
隨著組織工程學的發展，人工韌帶有望成為重建前交叉韌帶(ACL)的材料。然而，ACL重建后骨內部分愈合不良嚴重阻礙了其在該領域的應用。在此，復旦大學陳新等人將生物活性粘土Laponite (LAP)引入再生絲素蛋白(RSF)紡絲原液中，通過濕法紡絲制備功能性RSF/LAP雜化纖維。然后將這些RSF/LAP雜化纖維編織成人工韌帶，用于ACL重建。
QinglinDong, et al. Artificial ligament made from silk protein/Laponite hybrid fibers,Acta Biomaterialia, 2020.
https://doi.org/10.1016/j.actbio.2020.01.045
4. Biomaterials：納米纖維-水凝膠復合物對神經組織修復再生的影響
脊髓損傷會導致神經組織的長期丟失，因為損傷部位的內源性神經組織修復和再生是有限的。在此美國約翰·霍普金斯大學Hai-QuanMao、美國西北大學MartinOudega、中山大學全大萍等人設計了一種具有界面結合的可注射納米纖維-水凝膠復合物(NHC)，以提供機械強度和孔隙率，并在成年大鼠脊髓挫傷模型上觀察了其對修復和神經組織再生的影響。
XiaoweiLi, et al. The effect of a nanofiber-hydrogel composite on neural tissue repairand regeneration in the contused spinal cord, Biomaterials, 2020.
https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.119978
5. Biomaterials：外泌體模擬物作為工程化基因激活基質誘導原位血管化成骨
外泌體具有良好的生物相容性、高效的細胞內化能力和較大的載藥量，在再生醫學領域被認為是復雜細胞治療和單基因/蛋白質藥物治療的有益補充。然而，其作為基因/藥物載體的潛在應用受到極大限制的一個主要問題是納米級外泌體的低產率。此外，靜脈注射靶向性外泌體可能導致富血器官阻塞。有鑒于此，華中科技大學王江林、張勝民聯合深圳市兒童醫院王斌等人構建了一種特異的外泌體模擬物(EM)，用于促進體內血管化成骨。
YaoZha, et al. Exosome-mimetics as an engineered gene-activated matrix inducesin-situ vascularized osteogenesis, Biomaterials, 2020.
https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.119985
6. ACS AMI：可降解復合支架可二次植入冠狀動脈
一種可生物降解的冠狀動脈支架有望在血管重塑后消除永久植入材料的不良事件。生物可降解金屬和可生物降解聚合物都被嘗試作為新一代支架的基質。有鑒于此，復旦大學丁建東、深圳先健科技（Lifetech Scientific (Shenzhen)）公司DeyuanZhang、中國醫學科學院北京協和醫學院高潤霖等研究人員，利用金屬-聚合物復合材料，結合金屬的高機械強度和聚合物降解速率可調的優點來制備生物可降解支架。
Xin Li, et al.Long-Term Efficacy of Biodegradable Metal–Polymer Composite StentsAfter the First and the Second Implantations into Porcine Coronary Arteries.ACS Applied Materials & Interfaces, 2020.
DOI：10.1021/acsami.0c00971
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.0c00971
二．水凝膠
7. ACSNano：經皮給藥，導電水凝膠遞送藥物新方式
皮膚是人體最外層的保護層，角質層使藥物很難穿透皮膚。近年來，經皮給藥領域一直致力于開發安全有效的方法，積極地通過皮膚遞送有效的藥物。在此，韓國首爾國立大學Nathaniel S. Hwang等人開發了一種離子導入經皮給藥系統，用于有效地遞送電可移動藥物納米載體(DNs)。
Young-HyeonAn, et al. Facilitated Transdermal Drug Delivery Using Nanocarriers-EmbeddedElectroconductive Hydrogel Coupled with Reverse Electrodialysis-DrivenIontophoresis, ACS Nano, 2020.
DOI:10.1021/acsnano.0c00007
https://doi.org/10.1021/acsnano.0c00007
8. ACS.Appl. Mater. Inter：生物分子水凝膠用于止血和促進傷口愈合
構建具有高強度和生物相容性的生物分子水凝膠仍然是一個很大的挑戰。武漢大學王行環教授、華中科技大學王江林教授和俄克拉荷馬大學毛傳斌教授合作設計了一種由CO2氣體介導的化學交聯策略，該策略可以用于構建具有增強的械強度的纖維素/絲素水凝膠(CSH)，并能有效避免常規交聯劑產生的毒性。
ZijianWang. et al. Green Gas-Mediated Cross-Linking Generates Biomolecular Hydrogelswith Enhanced Strength and Excellent Hemostasis for Wound Healing. ACS AppliedMaterials Interfaces. 2020
DOI:10.1021/acsami.9b21325
http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b21325
9. AFM：基于水凝膠微粒的3D打印仿生支架用于細胞球體生長
對于3D生物打印，需要具有剪切稀化，適當屈服強度和快速自愈合的生物相容性水凝膠油墨。然而，缺乏具有出色可打印性和高結構保真度以及細胞相容性的理想3D生物打印油墨阻礙了用于組織工程的基于擠出的3D生物打印的進展。于此，中國科學院寧波材料技術與工程研究所付俊等人開發了甲基丙烯酸殼聚糖（CHMA）和聚乙烯醇（PVA）混合水凝膠的新型自固化預交聯水凝膠微粒（pcHμPs），并將其用作生物油墨，用于高保真度和生物相容性的3D擠出成型的支架。
Zhang,H., et al., Direct 3D Printed Biomimetic Scaffolds Based on HydrogelMicroparticles for Cell Spheroid Growth. Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 1910573.
https://doi.org/10.1002/adfm.201910573
三.超分子
10.ACS Nano：追獵毒物！駐扎血細胞上的超分子捕獲體內毒物
在中毒治療中，血液凈化對致死性毒物的有效清除仍然占主導地位。目前的策略主要依賴于吸附性清除劑，這些清除劑通常對吸附物沒有選擇性，由于解毒過程的被動性和不準確性，這可能會導致某些有毒物種的臨床結果不佳。為此，復旦大學孫濤、Chen Jiang、Keyu Sun等人提出了一種積極、準確、個性化的解毒策略。
ChaoLi, et al. Supramolecular Hunter Stationed on Red Blood Cells forDetoxification Based on Specific Molecular Recognition, ACS Nano, 2020.
DOI:10.1021/acsnano.0c01119
https://doi.org/10.1021/acsnano.0c01119
