细胞膜包裹PLGA纳米载体增强乳腺癌治疗：多细胞类型互作机制研究

为解决骨缺损修复中感染、炎症和成骨能力不足等问题，研究人员通过定制同轴微流控系统(CCMS)开发了兼具抗菌、ROS清除和促成骨功能的多孔PDTH复合微球(PDTH PMs)。该研究证实PDTH PMs可显著促进BMSCs增殖迁移和成骨分化，在大鼠颅骨缺损模型中有效提升骨密度和新骨形成，为骨再生提供了新型多功能微球策略。

　　

骨缺损修复一直是临床面临的重大挑战。创伤、感染或手术造成的临界尺寸骨缺损无法自行愈合，而传统自体/异体移植存在供区疼痛、免疫排斥等局限。更棘手的是，细菌感染易引发骨髓炎，炎症微环境中的过量活性氧(ROS)还会抑制成骨细胞分化。虽然组织工程支架为骨再生带来希望，但现有宏观支架需手术植入且功能单一，难以满足复杂修复需求。

昆明医科大学的研究团队在《Biomaterials Advances》发表创新成果，通过定制同轴微流控系统开发出多功能PDTH多孔微球(PDTH PMs)。这种微球以聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)为基质，表面修饰聚多巴胺(PDA)，内部装载含妥布霉素(TOB)和羟基磷灰石(HA)纳米颗粒的水凝胶，兼具抗菌、抗氧化和促成骨三重功能。研究采用微流控乳化-光交联技术构建均匀多孔结构，通过体外细胞实验和大鼠颅骨缺损模型验证其生物学效应。

关键技术方法

1. 定制同轴微流控系统(CCMS)制备单分散PLGA多孔微球；
2. 多巴胺自聚合在微球表面形成PDA涂层；
3. 光交联技术固定含TOB和HA的甲基丙烯酸化明胶(GelMA)水凝胶；
4. 通过DPPH实验评估ROS清除能力，采用BMSCs和大鼠颅骨缺损模型验证成骨效果。

主要研究结果
材料表征：CCMS制备的PDTH PMs直径约200μm，孔隙率78±3%，TOB包封率达92.5%，PDA涂层使微球具有pH响应性药物释放特性。

抗菌性能：对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌圈直径分别达18.3±1.2mm和15.7±0.8mm，96小时内细菌存活率<5%。

ROS清除：DPPH实验显示10mg/mL微球溶液清除率达89.4±2.1%，显著降低炎症环境下BMSCs的氧化应激水平。

成骨效应：

• 体外：ALP活性提高3.2倍，OCN和RUNX2基因表达上调4.1-5.3倍；
• 体内：8周时微球组新骨体积占比达42.7±3.5%，显著高于对照组的12.3±2.1%。

生物安全性：血液生化及主要器官病理切片显示无系统性毒性，局部组织无异常炎症反应。

结论与意义
该研究创新性地将微流控技术与多功能材料整合，开发的PDTH PMs突破传统支架局限：

1. 微创注射特性可适应不规则骨缺损；
2. 开放式多孔结构实现98.2±0.7%的高细胞负载率；
3. PDA的pH响应性释放使TOB在感染部位智能释放；
4. HA与GelMA协同促进BMSCs向缺损区域定向迁移。研究为感染性骨缺损提供了"抗炎-抗菌-再生"一体化解决方案，微流控平台技术还可拓展至其他组织修复领域。