近期,天津大學(xué)劉文廣教授/崔春燕副研究員團(tuán)隊(duì)與天津醫(yī)院楊強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)受珊瑚骨骼在海水中多孔結(jié)構(gòu)形成過程的啟發(fā),合作構(gòu)建了一種可在體液環(huán)境下原位形成多孔結(jié)構(gòu)的生物活性骨組織黏合劑。該黏合劑通過將天然活性分子硫辛酸及其鹽(硫辛酸鈉)與生物活性玻璃共混,經(jīng)一步簡(jiǎn)單的加熱冷卻方法制備而成。在體液環(huán)境下,黏合劑中的生物活性玻璃會(huì)原位礦化為具有促進(jìn)骨再生的羥基磷灰石,并且生物活性玻璃自身的堿性會(huì)使其周圍的羧基被部分去質(zhì)子化為羧酸鹽,進(jìn)而將疏水的聚硫辛酸轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水的聚硫辛酸鹽。隨著在體液中的時(shí)間延長(zhǎng),聚硫辛酸鹽逐步發(fā)生解離,原位形成多孔結(jié)構(gòu)以促進(jìn)骨相關(guān)細(xì)胞向黏合劑內(nèi)部長(zhǎng)入,并且釋放硫辛酸基活性分子來調(diào)控受損骨組織局部的炎癥微環(huán)境(圖1)。
圖1. 原位成孔的骨黏合劑的制備過程和促進(jìn)骨再生的過程
將該黏合劑在體外浸泡模擬體液后進(jìn)行SEM測(cè)試,證實(shí)了其可原位形成多孔機(jī)構(gòu)的特性(圖2a),并且在模擬體液中浸泡后生物活性玻璃可被原位礦化為羥基磷灰石(圖2b-c)。使用該黏合劑對(duì)兔的橈骨骨折缺損模型進(jìn)行修復(fù),與空白對(duì)照組以及無(wú)多孔結(jié)構(gòu)形成的骨黏合劑組相比,可原位形成多孔結(jié)構(gòu)的骨黏合劑明顯地加速了骨再生的速度。因此,多孔結(jié)構(gòu)對(duì)于促進(jìn)骨修復(fù)是至關(guān)重要的,本工作為骨黏合劑的設(shè)計(jì)提供了一種新的思路。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。
圖2. (a)不同組成黏合劑浸泡模擬體液后的SEM圖片;(b)不同組成黏合劑浸泡模擬體液后的紅外光譜圖;(c)不同組成黏合劑浸泡模擬體液后的XPS結(jié)果
原文鏈接:https://doi.org/10.1002/adfm.202507592
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