可生物降解压电离子-锂离子双刺激水凝胶支架协同促进临界尺寸骨缺损再生

来自某研究团队的研究人员针对临界骨缺损修复中存在的生物降解性差、细胞迁移与分化效率低及手术复杂等问题，开发了一种可生物降解的双刺激水凝胶支架系统。该系统通过压电水凝胶产生电场并协同Li?释放，激活BMSCs的PI3K/AKT与β-catenin/TCF7/CCN4通路，显著促进RUNX2等成骨基因表达。该研究为骨再生提供了创新性协同治疗策略，简化了介入修复流程。

　　

临界尺寸骨缺损超出了机体自然修复能力，需要介入治疗。当前植入性生物材料或器件仍面临生物降解性不足、细胞迁移与分化效率低以及手术操作复杂等挑战。本研究提出一种由压电甘氨酸基水凝胶和含锂离子(Li⁺)可注射导电水凝胶构成的可生物降解压电离子水凝胶组装支架。在超声刺激下，压电水凝胶产生电场，并通过导电水凝胶传递。调控Li⁺浓度可增强导电水凝胶的电导率，进而促进支架招募骨髓间充质干细胞（BMSCs）。在电信号与Li⁺的双重刺激协同作用下，被招募的BMSCs激活其PI3K/AKT和β-catenin/TCF7/CCN4信号通路，从而显著提升RUNX2等成骨基因的高表达。此外，导电水凝胶具备可注射性，能作为贴合创面的支架实现全覆盖，而压电水凝胶可无缝贴附于导电水凝胶上，简化了介入修复的操作流程。