久久久91麻豆精品国产一区,麻豆国产在线,国产一区二区三区精品在线观看

東華大學何創龍教授團隊《Adv. Funct. Mater.》：仿生骨微環境的多級結構生物活性支架增強血管化骨再生

2022-02-16 來源：高分子科技

由于骨植入物早期血管新生的延遲和較弱的成骨活性，骨缺損的再生修復難以獲得較好的成效。骨重塑是一個持續而復雜的過程，其中血管生成和骨生成緊密相連，而血管網絡的形成為組織的存活提供了適當的物質基礎。工程化的微通道網絡可以改善氧氣擴散和營養物質輸送，并能加速血管的形成，但如何在骨修復支架內部快速有效地構筑結構良好的血管網絡仍然面臨著巨大的挑戰。

近期，東華大學何創龍教授團隊在前期工作基礎上（Bioact. Mater., 2021, 6(10):3254-3268；Biomater. Sci., 2021, 9(7):2631-2646; Composites, Part B, 2021, 223: 109100; Chem. Eng. J., 2019, 362: 269-279.）, 根據天然骨微結構的特點和骨重塑的需求，結合3D打印和熱致相分離技術，構建了一種具有微通道網絡和微/納纖維結構的生物活性支架（DBM/GP）。通過3D打印的犧牲性蔗糖模板，制備了具有通道結構的聚己內酯（PCL）框架。該PCL框架具有尺寸可定制性、互連的微通道和可滲透的聚合物壁，允許溶液的流動和物質的交換（圖1）。進而，通過熱致相分離技術在PCL框架中構建了明膠-硅納米纖維網絡，使其具有良好的細胞附著、增殖和遷移的微環境。為了賦予支架的成骨、成血管活性，利用介孔硅納米粒子（MSNs）分別裝載骨形成肽-1（BFP）和成血管藥物二甲基草酰甘氨酸（DMOG），并使載BFP納米粒子嵌入明膠-硅納米纖維網絡、載DMOG納米粒子錨定在支架表面，實現DMOG和BFP差異的空間分布和順序釋放特性（圖2）。體外細胞實驗表明，DBM/GP支架可以通過刺激人臍靜脈內皮細胞（HUVECs）的遷移、管狀結構的形成和血管生成相關基因/蛋白的表達（HIF-1α、e-NOS、KDR和VEGF）來促進血管的生成，并通過上調骨髓間充質干細胞（BMSCs）相關成骨基因的表達（Runx2、Col Ⅰ、OPN和OCN）和促進礦物基質形成來增強骨的生成（圖3）。另外，DBM/GP支架能夠通過激活PI3K/Akt/HIF-1α通路促進BMSCs的成血管因子表達。皮下埋植模型結果顯示，DBM/GP支架顯著增強血管網絡的形成。此外，大鼠顱骨缺損模型證實，DBM/GP支架表現出具有更好的骨修復效果。綜上所述，本研究通過仿生骨微結構和釋放生物活性因子的結合，構建了一種具有較好骨修復性能的支架材料，同時該支架的構建策略對于其他血管化組織的再生修復具有一定的借鑒意義。

圖1 DBM/GP支架的制備流程圖及其生物功能示意圖

圖2體外藥物釋放與生物相容性表征

圖3 體外成血管和成骨性能分析

圖4 體內血管化和骨再生性能評價

該工作以“Bone Microenvironment-Mimetic Scaffolds with Hierarchical Microstructure for Enhanced Vascularization and Bone Regeneration”為題發表在《Advanced Functional Materials》期刊上，論文的通訊作者為東華大學何創龍教授和周小軍博士，第一作者為東華大學碩士研究生哈玉杰和上海市第一人民醫院馬小軍副主任醫師。該工作得到國家自然科學基金、上海市自然科學基金等項目的資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202200011

版權與免責聲明：中國聚合物網原創文章。刊物或媒體如需轉載，請聯系郵箱：info@polymer.cn，并請注明出處。

（責任編輯：xu）

【大中小】【打印】【關閉】

誠邀關注高分子科技

更多>>最新資訊

更多>>科教新聞

国产精品igao视频网网址不卡日韩,亚洲综合在线电影,亚洲婷婷丁香,黄色在线网站噜噜噜

誠邀關注高分子科技