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          重塑骨免疫,促進骨再生,3D打印黑磷支架重磅問世
          時間:2023-09-22 11:20:40  作者:lfy  來源:生物世界
          再生醫學網獲悉,近日,來自中國科學院深圳先進技術研究院生物醫學與健康工程研究所的賴毓霄團隊開發出了3D打印黑磷支架,在骨缺損治療方向上取得新的進展。
            生物支架在骨科領域擁有廣泛的應用空間,特別是隨著3D生物打印技術的成熟,以及各種新型生物材料的問世,為生物支架的蓬勃發展打下了堅實的基礎。在過去,針對骨損傷的支架移植多存在較為嚴重的炎癥反應。為了克服這一難點,科學家將希望放在了黑磷上。

            再生醫學網獲悉,近日,來自中國科學院深圳先進技術研究院生物醫學與健康工程研究所的賴毓霄團隊開發出了3D打印黑磷支架,在骨缺損治療方向上取得新的進展。相關研究成果發表在Advanced Science期刊上。
            黑磷支架促進骨缺損修復
            在該項研究中,研究人員使用低溫沉積3D打印技術開發出可降解高分子乳酸-乙醇酸(PLGA)結合黑磷(BP)的多功能仿生多孔支架,并證明了黑磷具有調控巨噬細胞極化以及對骨免疫微環境和骨再生的調節作用。
            在研究過程中,研究團隊觀察到PLGA/BP支架可招募巨噬細胞,促進它們向M2型極化。這種極化狀態有助于抑制骨損傷區早期炎癥反應,并創造良好的骨免疫環境,從而促進骨髓間充質干細胞的分化和骨再生。
            在體內研究中,研究團隊進行了針對類固醇相關性骨壞死大鼠的實驗,過程中伴有嚴重炎癥反應。此外,通過對人骨髓間充質干細胞(hBMSC)的轉錄組學分析,篩選并證明了PLGA/BP支架可通過激活PI3K-AKT信號通路促進IBSP和SPP1的表達。
            研究發現,PLGA/BP支架具有良好的生物相容性、生物降解性和力學性能,以及黑磷的降解產物PO43-對骨組織礦化具有重要意義??偟膩碚f,該研究提出了以臨床挑戰為導向的骨免疫調節和成骨治療方法,即利用適當的骨修復材料對SAON骨缺損進行填充和修復。
            重磅革新骨修復生物材料
            骨缺損的治療是臨床上亟需解決的問題。3D打印技術因可制造出具有復雜結構和良好生物相容性的可植入骨支架而在骨科領域備受關注。
            目前,植入骨支架在與宿主組織結合方面具有挑戰性。在骨支架的設計中,需要考慮骨支架的力學性能和生物相容性以及骨支架在骨再生過程中對免疫反應的調節作用。
            黑磷作為新型的二維材料,應用于催化能源、光電器件和腫瘤治療等領域。然而,黑磷在骨再生領域尤其是骨免疫微環境調節方面的作用需要進一步研究。
            賴毓霄團隊的研究成果表明,采用3D打印的PLGA/BP支架可誘導M2型巨噬細胞的增加,促使機體產生適合骨整合的免疫微環境,加速骨組織的形成和修復效果。
            想要真正有效治療骨損傷,首先就必須重塑骨免疫,其次就是促進骨再生。但在過去,并沒有適合的生物材料能夠滿足此點,不過,隨著該項研究成果的問世,這一切都將不再是問題。對此,再生醫學網表示,從這一角度來看,該項研究成果的問世可謂意義非凡!。
          關鍵字:骨再生,骨修復,3D打印,生物支架,黑磷支架,干細胞
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