天然骨膜是覆蓋在骨表面的一層致密纖維結(jié)締組織,在骨修復(fù)過程中至關(guān)重要。作為天然骨膜的替代品,人工骨膜的研究與應(yīng)用近年得到了快速發(fā)展;然而,研發(fā)具有類天然骨膜在力學(xué)和結(jié)構(gòu)上的各向異性、超強的粘附性以及成骨成血管化多重生物功能的人工骨膜始終具有挑戰(zhàn)。近日,暨南大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院羅丙紅教授團隊受到天然木材(NW)各向異性結(jié)構(gòu)的啟發(fā),開發(fā)了一種用于時空藥物釋放的木材基彈性人工骨膜(圖1),該人工骨膜具有各向異性的纖維結(jié)構(gòu)、高彈性、卓越的組織粘附性以及成血管和成骨協(xié)同能力,其結(jié)構(gòu)和功能都與天然骨膜高度相似。具體來講,該人工骨膜由超柔韌的彈性木材作為基體層,聚多巴胺(PDA)作為粘結(jié)層,層層(LBL)自組裝載藥層為生物功能層。其中生物功能層由分別帶正電和負(fù)電的天然高分子負(fù)載藥物LBL自組裝而成。這項工作首次將木材基體材料用于修復(fù)體內(nèi)顱骨缺損,為人工骨膜的仿生設(shè)計開辟了新途徑并提供了可行的臨床策略。
圖1 木材基彈性人工骨膜的設(shè)計思路
圖2 人工骨膜的理化性能表征
圖3 人工骨膜的粘附性能
圖5 人工骨膜的體外成血管潛力
圖7 人工骨膜的組織學(xué)染色評估
圖8 人工骨膜的免疫熒光染色評估
論文鏈接:https://doi.org/10.1002/adhm.202400707
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