骨软骨损伤是一种常见的疾病,目前仍缺乏特效疗法。有鉴于此,北京大学第三医院张辛教授、北京化工大学蔡晴教授和喻盈捷教授设计了一种由压电软骨-脱细胞细胞外基质(dECM)和压电-导电改性明胶(Gel-PC)组成的压电-导电支架。
本文要点:
(1)实验通过在孔表面修饰二苯丙氨酸(FF)组装体使得该支架具有压电性,并在支架中加入了聚(3,4-乙烯二氧噻吩)以实现支架的导电性能。体外实验表明,骨髓间充质干细胞(BMSCs)在分化过程中经历双相分裂。研究发现,该压电-导电支架能够在帕尔马猪骨软骨缺损模型中表现出优越的修复效果。
(2)电刺激的产生与关节运动有关。在关节活动期间,机械力可压缩支架,进而导致变形并产生电位差。实验结果表明,积累在支架上层的正电荷可吸引BMSCs,促进其向上层迁移和发生成软骨分化。与此同时,下层负电荷能够诱导BMSCs的成骨分化。综上所述,该研究工作构建的压电-导电支架有望为实现骨软骨缺损的有效修复提供一个新的平台。
Dingge Liu. et al. Biodegradable Piezoelectric-Conductive Integrated Hydrogel Scaffold for Repair of Osteochondral Defects. Advanced Materials. 2024
DOI: 10.1002/adma.202409400
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202409400