植入三維（3D）打印支架是一種治療骨缺損的有效方法。然而，由于骨修復的過程極其復雜，因此植入的支架需要能夠順應這一過程，即在植入后早期產生抗菌作用，而在后期發揮促進血管生成和成骨的功能。有鑒于此，暨南大學羅丙紅教授和中國科學院深圳先進技術研究院賴毓霄研究員構建了層狀雙氫氧化物（LDHs，一種二維無機納米材料），其可基于陰離子交換高效負載用于促進成骨和血管生成的二甲基乙二酰氨基乙酸（DMOG）。
本文要點：
（1）實驗通過聚多巴胺層將負載DMOG的LDHs和丁香酚（天然抗菌劑）同時修飾在3D打印聚L-丙交酯（PLLA）支架表面，從而構建了一種能夠實現不同生物活性藥物的時空控釋的3D打印支架。研究發現，丁香酚可在早期快速釋放，并發揮抗菌作用；而從LDHs中持續釋放的DMOG則能夠促進長期成骨和血管生成。
（2）此外，表面包覆、負載DMOG的LDHs不僅可以機械強化3D打印PLLA支架，而且能夠通過LDHs分解釋放的Mg2+促進支架的成骨活性。實驗結果表明，丁香酚、DMOG和LDHs可在體外協同促進細胞增殖、血管生成和成骨分化，并且能夠在體內加速血管化骨形成。綜上所述，該研究設計了一種用于構建可時空釋放多種藥物的3D打印支架的新方法，有望為促進骨修復提供一個有效的策略。
Zelin Zhu. et al. Versatile 3D Printing Scaffold with Spatiotemporal Release of Multiple Drugs for Bone Regeneration. ACS Nano. 2025
DOI: 10.1021/acsnano.4c13265
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c13265
