分层骨软骨缺损的修复需要复杂的梯度重建;然而,目前很少有连续梯度铸造策略考虑与细胞适应性,多梯度元素和精确梯度镜像天然组织的临床实践的相关性。
鉴于此,北京化工大学蔡晴、喻盈捷和北京大学第三医院张辛等人使用合成的超顺磁性纳米羟基磷灰石纳米棒(MagHA)开发了在纳米HA含量、机械和磁性方面具有连续梯度的水凝胶,该纳米棒易于对短磁场做出响应。
本文要点:
1)为了精确重建骨软骨组织,研究人员根据健康兔膝关节的磁共振成像(MRI)计算优化的梯度模式。然后,对MagHA进行图案化以形成循证梯度,从而在从顶部到底部匹配的软骨-骨界面的外部磁刺激下产生递增的HA、机械和电磁信号。
2)为了使这种深度依赖性生物信号起作用,开发了适应性水凝胶以适应细胞浸润。此外,该方法应用于配备有局部磁场的兔全层骨软骨缺损。令人惊讶的是,这种多层梯度水凝胶以完美的异质特征修复骨软骨单元,这模拟了软骨到软骨下的逐渐过渡。
总的来说,这是第一项将适应性水凝胶与磁驱动MagHA梯度相结合以在骨软骨再生中取得有希望的结果的研究。
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Zhang, L., et al., (2023), Multileveled Hierarchical Hydrogel with Continuous Biophysical and Biochemical Gradients for Enhanced Repair of Full-thickness Osteochondral Defect. Adv. Mater.. 2209565.
https://doi.org/10.1002/adma.202209565