压电钛酸锶复合水凝胶用于感染性骨缺损的抗菌与骨再生协同治疗

《Scientific Reports》：SrTiO?-loaded SA/ε?PL composite hydrogels with piezocatalytic and osteoimmune regulatory functions for infected bone repair

　　

摘要

细菌感染和持续性局部炎症严重阻碍了骨缺损的愈合，而传统的骨修复材料无法同时实现抗菌治疗和骨再生调控。由于机械线索可调控细胞行为和成骨作用，压电材料能够将超声刺激转化为生物电信号和活性氧，从而实现抑菌和成骨调控。本研究通过将钛酸锶引入交联的海藻酸钠/ε-聚赖氨酸网络中，制备了一种复合水凝胶。该材料在酸性炎症微环境中表现出明显的pH响应性释放，并在超声辅助下实现了高效灭菌。体外实验证实了其优异的生物相容性。它能够有效调控巨噬细胞极化以缓解炎症反应，并显著促进骨髓间充质干细胞的成骨分化。本研究为多功能治疗性水凝胶的建立提供了一种可行的制备策略，并为临床上感染性骨缺损的综合治疗提供了一个有前景的平台。