在骨再生過程中，炎癥和修復階段的理化特性會導致骨髓間充質干細胞(bone mesenchymal stem cells，BMSCs)的功能發生障礙，進而造成骨再生失敗。針對BMSCs在不同階段的時空需求，設計能夠響應外界刺激、在炎癥階段改善遷移、在增殖階段減少凋亡、在分化階段清除障礙的生物相容性材料是增強對骨缺損的多階段修復的有效策略。有鑒于此，南方醫科大學劉紅梅教授和暨南大學陳填烽教授設計了一種級聯響應的功能性復合水凝膠(Gel@Eb/HA)，其能夠在體外和體內調節BMSCs的功能障礙。
本文要點：
（1）Gel@Eb/HA可通過上調炎癥期趨化因子配體5(CCL5)的表達改善BMSCs的遷移。研究發現，超聲(US)可以觸發Ebselen(Eb)的快速釋放，以消除活性氧(ROS)在BMSCs中的蓄積，從而能夠逆轉氧化應激導致的凋亡。
（2）實驗結果表明，持續的US處理會加速材料的降解，進而能夠為BMSCs的成骨分化提供Ca2+。綜上所述，該研究工作開發了一種US控制的智能系統，有望能夠為促進多階段骨修復提供一個新的策略
Wenyi Zheng. et al. Ultrasound-triggered functional hydrogel promotes multistage bone regeneration. Biomaterials. 2024
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961224001844
