具有微創性的可注射水凝膠在骨缺損臨床治療方面表現出了廣闊的應用前景。目前,關于如何利用可注射水凝膠來調動機體的再生潛能以促進骨再生的研究仍然較少。有鑒于此,四川大學肖玉梅研究員和中國科學院深圳先進技術研究院楊繼榕研究員開發了一種由納米復合微凝膠構建模塊組裝而成的可注射骨模擬水凝膠(BMH)支架,其具有高度互聯的微孔結構和無機/有機(甲基丙烯酸羥基磷灰石和甲基丙烯酸明膠)交織的納米結構。
本文要點:
(1)與缺乏微-納米結構或僅具有微孔結構的水凝膠相比,該BMH支架可在皮下植入后的早期增強血管向內生長,并促進致密的細胞網絡(包括干細胞和M2型巨噬細胞)的形成。研究
發現,BMH支架不僅可以直接誘導浸潤的干細胞發生成骨分化,還可以通過誘導巨噬細胞極化為M2表型以產生具有指導性的骨免疫微環境。
(2)機制研究表明,BMH的納米粗糙結構能夠激活機械傳導相關的RhoA/ROCK2通路,因此其在誘導巨噬細胞M2型極化的過程中具有重要作用。綜上所述,該研究開發了一種具有微納米結構驅動的生物響應性能的可注射水凝膠,其能夠利用人體固有的再生潛力實現高效的骨再生。
Tao Song. et al. Structure driven bio-responsive ability of injectable nanocomposite hydrogels for efficient bone regeneration. Biomaterials. 2024
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961224001352