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可注射性结冷胶/弹性蛋白纳米复合水凝胶:一种用于不规则骨缺损再生修复的填充生物材料
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月15日 来源:Macromolecular Bioscience 4.1
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为解决不规则骨缺损临床修复中传统骨移植材料适应性差、愈合不完全的难题,研究人员开发了基于甲基丙烯酰化结冷胶(Gellan Gum)和可溶性弹性蛋白衍生物的可注射光交联水凝胶。该材料通过掺入ZnO和β-磷酸三钙(β-TCP)纳米颗粒,显著提升成骨活性,兼具力学稳定性和生物活性,为骨组织工程提供了新型多功能支架平台。
不规则骨缺损的临床修复一直面临重大挑战。传统骨移植物难以完美贴合复杂缺损形态,且常伴随愈合不良问题。这项研究创新性地采用甲基丙烯酰化结冷胶(Methacrylated Gellan Gum)与可溶性弹性蛋白衍生物,开发出具有剪切稀变特性的可注射水凝胶体系。流变学分析证实,这种多糖/蛋白复合材料能在原位实现光引发交联,像"液态骨水泥"般精准填充不规则缺损,经紫外光固化后形成具有理想粘弹性的稳定支架。
特别值得注意的是,弹性蛋白衍生物显著改善了细胞粘附性能,为细胞定殖提供了理想微环境。研究团队还巧妙地将氧化锌(ZnO)和β-磷酸三钙(β-TCP)纳米颗粒嵌入水凝胶基质,这些生物活性填料犹如"成骨催化剂":β-TCP支架可调控间充质基质细胞的碱性磷酸酶活性,而ZnO纳米颗粒则进一步放大了这一成骨标志物的表达。令人振奋的是,这些添加物在增强骨诱导性的同时,丝毫未损害基材的机械完整性。
这种智能水凝胶系统完美融合了结构支撑与生物活性双重功能,既像"定制模具"般贴合任意形状的骨缺损,又通过纳米颗粒的协同作用激活成骨通路,为骨再生医学提供了革命性的解决方案。光交联技术的应用更使得临床操作简化为"注射-光照"两步法,展现出巨大的转化医学价值。
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