多重物理刺激有望能够通过产生协同效应促进骨组织再生。可提供机械刺激的低强度脉冲超声(LIPUS)已被临床用于骨修复。此外,LIPUS还可以激发生物材料以产生其他物理刺激,如热或电刺激等。有鉴于此,上海交通大学詹维伟教授、周建桥教授、同济大学周子斐研究员和复旦大学Feng Chen通过掺入聚多巴胺修饰的多层黑磷纳米片构建了基于脱细胞脂肪组织(DAT)的支架(pDA-mBP@DAT),并探究了其在LIPUS刺激下对骨修复的影响和潜在的作用机制。
本文要点:
(1)该支架具有压电特性,可在LIPUS刺激下产生温和的热刺激。此外,该支架也具有优异的性能,能够在体外和体内表现出良好的细胞相容性。研究发现,LIPUS可促进pDA-mBP@DAT支架中的细胞附着、迁移和成骨分化。
(2)实验结果表明,将pDA-mBP@DAT和LIPUS进行联合使用可显著影响临界尺寸颅骨缺损大鼠模型的再生效果,其机制主要包括促进骨生成、新生血管以及激活Piezo1。综上所述,该研究设计的LIPUS和pDA-mBP@DAT支架的协同组合策略在促进骨再生方面具有广阔的应用前景。
Wanru Jia. et al. Low-Intensity Pulsed Ultrasound Responsive Scaffold Promotes Intramembranous and Endochondral Ossification via Ultrasonic, Thermal, and Electrical Stimulation. ACS Nano. 2025
DOI: 10.1021/acsnano.4c13357
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c13357