骨軟骨損傷是一種常見的疾病，目前仍缺乏特效療法。有鑒于此，北京大學第三醫(yī)院張辛教授、北京化工大學蔡晴教授和喻盈捷教授設計了一種由壓電軟骨-脫細胞細胞外基質(zhì)(dECM)和壓電-導電改性明膠(Gel-PC)組成的壓電-導電支架。
本文要點：
（1）實驗通過在孔表面修飾二苯丙氨酸(FF)組裝體使得該支架具有壓電性，并在支架中加入了聚(3,4-乙烯二氧噻吩)以實現(xiàn)支架的導電性能。體外實驗表明，骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSCs)在分化過程中經(jīng)歷雙相分裂。研究發(fā)現(xiàn)，該壓電-導電支架能夠在帕爾馬豬骨軟骨缺損模型中表現(xiàn)出優(yōu)越的修復效果。
（2）電刺激的產(chǎn)生與關節(jié)運動有關。在關節(jié)活動期間，機械力可壓縮支架，進而導致變形并產(chǎn)生電位差。實驗結果表明，積累在支架上層的正電荷可吸引BMSCs，促進其向上層遷移和發(fā)生成軟骨分化。與此同時，下層負電荷能夠誘導BMSCs的成骨分化。綜上所述，該研究工作構建的壓電-導電支架有望為實現(xiàn)骨軟骨缺損的有效修復提供一個新的平臺。
Dingge Liu. et al. Biodegradable Piezoelectric-Conductive Integrated Hydrogel Scaffold for Repair of Osteochondral Defects. Advanced Materials. 2024
DOI: 10.1002/adma.202409400
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202409400
