《AHM》：PEG+明胶+PLAG多孔支架，骨修复立大功！

学术 2024-11-20 00:01 江苏

骨缺损通常由高能量创伤、感染、肿瘤或医源性因素引起，而传统的自体骨移植方法存在诸如二次创伤和供区持续疼痛等缺点，因此研究者们正在探索使用人工骨替代品，特别是三维打印的生物可降解支架，以期提供具有特定生物活性的解决方案。

因此，来自吉林大学的程学良、赵建武团队通过将低聚合物含量的4armPEG-OPA/明胶水凝胶与3D打印的PLGA多孔支架结合，实现了BMP2的局部和持续释放，为修复大型节段性骨缺损提供了一种新的治疗方法。

具体制备过程如下：

首先涉及使用计算机辅助设计软件设计支架的三维模型，然后通过熔融沉积建模(FDM)技术3D打印PLGA材料形成多孔结构支架；接着合成4armPEG-OPA并与明胶混合制备水凝胶，将骨形态蛋白2(BMP2)加载至水凝胶中形成BMP2@Gel，最后利用负压吸引技术将BMP2@Gel填充入3D打印的PLGA多孔支架中，构建出用于修复大型节段性骨缺损的BMP2@Gel@PLGA复合支架。

本文亮点：

（1）机械性能与生物活性：该支架具有与松质骨相似的压缩模量（0.68 ± 0.097 GPa），孔隙率为56.67 ± 4.72%，孔径约为380微米，这些特性有助于骨组织的生长和修复。

（2）促进蛋白质释放和细胞迁移：水凝胶在低浓度下形成多孔网络，有助于蛋白质如BMP2的释放和细胞迁移，这对于骨组织修复和再生至关重要。

（3）降解时间与骨修复相匹配：水凝胶在大约三周内降解，而支架降解需要五个月，这与骨修复的时间线相匹配，为骨组织提供了持续的支撑和修复环境。

（4）持续释放BMP2：BMP2的释放实验显示了持续的BMP2释放，释放比率达到72.4 ± 0.53%，这对于促进骨组织形成和修复非常有效。

（5）抑制肿瘤复发和修复骨缺损：特别是在骨肉瘤术后管理中，PLGA/Mg支架在近红外激光照射下能完全抑制肿瘤复发，并有效修复骨缺损。

图1 不同治疗组大鼠颅骨缺损区域在术后2、4、8周的micro-CT扫描图像、骨质定量参数以及H&E和Masson染色结果，用以评估新骨形成和组织修复的效果

图2 通过micro-CT扫描展示了不同治疗组兔子股骨髁骨缺损区域在4、8、12周的2D和3D图像，以及BV/TV和Tb.N参数的定量分析，以评估新骨生长情况

图3 通过H&E和Masson染色展示了不同治疗组兔子股骨髁骨缺损区域的组织学修复情况

总而言之，本研究成功开发了一种新型BMP2@Gel@PLGA复合支架，通过3D打印技术制造具有特定孔隙结构的PLGA多孔支架，再合成4armPEG-OPA/Gelatin水凝胶并负载BMP2，最后将水凝胶填充至PLGA支架中，形成了一种具有局部和持续释放BMP2能力、机械强度与松质骨相似、可促进骨细胞生长和迁移的复合材料，为修复大型节段性骨缺损提供了一种新的治疗策略。

文章来源：

https://doi.org/10.1002/adhm.202403613

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTY1NjExMQ==&mid=2656255388&idx=4&sn=915a7bec7a7c24f5f5b3dd4df08cf545

EngineeringForLife

EFL品牌—再生医学研究到转化全环节服务商。EFL围绕再生医学开展“科普→服务研究→助力转化” 全环节服务。关注我们，可获取再生医学、生物材料、医工交叉等研究动向和相关产品资讯。

最新文章

PEG水凝胶研究新视角，登上《Nature Materials》!

《Carbohydr. Polym.》：藻酸盐壳聚糖智能微针贴，长期自我调节胰岛素递送

《Nature Microbiology》：减毒神器！壳寡糖介导的 ChsR 活性抑制可阻断霍乱弧菌毒力

《Bio-des. Manuf.》：GelMA+人类羊膜水凝胶助力脊髓损伤修复

《Acta Biomaterialia》：冷冻固定出新方法，了解软骨矿化有新视角！

《Bioact. Mater.》：3D打印二氧化锰支架通过重塑骨再生微环境促进难治性骨缺损的成骨-血管生成耦合

《AFM》：受生物启发的超弹性和高灵敏度结构彩色电子皮肤

研究免疫反应，透明质酸水凝胶最新《AHM》

《Carbohydr. Polym.》：纳米纤维素-胶原蛋白用作体外神经元3D模型系统

2024重磅新品！导电不‘来电’？莫慌！EFL导电聚合物，高能来袭！

《Adv. Sci.》：水凝胶“王炸组合”HAMA+PVA，实现抗增殖和免疫调节

《Food Chemistry》：“加强版”水凝胶作为罗伊氏利氏乳杆菌的结肠靶向输送系统

实验指南《Nature Protocols》：水凝胶-生物正交调节方案，适用于多种组织模型开发

高孔隙率GelMA水凝胶（EFL-GM-PR系列）

《Carbohydr. Polym.》：天然多糖在卵巢癌治疗中的“妙效”

《AHM》：PEG+明胶+PLAG多孔支架，骨修复立大功！

《AFM》：受鱼启发的发光水凝胶，具有水下长寿命室温磷光

《ACS Biomater. Sci. Eng.》：神经外胚层在柱板上的冷冻保存和原位分化为人脑类器官

IF50.1，登上《Natrue》高分子刊！荧光寿命显微成像为什么这么牛？

《AM》：新思路！通过模仿梯度扭曲的胶合板架构实现仿生结构水凝胶的增强

《AHM》综述：3D打印生物材料在医疗卫生的应用

《Acta Biomater.》：利用产氧水凝胶与电刺激相结合的双重方法促进糖尿病伤口愈合

《ACS Biomater. Sci. Eng.》：增强丝素蛋白水凝胶生物降解，预防术后粘连

《AHM》：定制合成纳米胶囊实现肺特异性蛋白递送和癌症免疫治疗

《AM》：精准控制！微凝胶构建宏观水凝胶

【骨修复应用】富含VDAC1的凋亡细胞外囊泡作为自噬激活剂协调基于PDLSC的骨再生

《Mater. Horiz.》综述：DLP 3D打印工艺优化界面策略

《AFM》：革命性的生物电子创可贴-集抗菌、电疗与监测于一身的智能水凝胶

《AHM》：可穿戴多功能水凝胶用于口腔微环境可视化传感结合声动力杀菌和牙齿美白

《small》综述：纳米流体为生物分子分析设备添砖加瓦

《Nat. Biomed. Eng.》：用于静脉注射氧气的聚合物微气泡载体

《ACS Macro Lett.》综述：用于细胞制造的生物材料

《Biofabrication》生物制造大师：人工智能在行动

《AFM》：低浓度，高性能，纳米压电复合材料的3D打印突破

《ACS Biomater. Sci. Eng.》：电纺丝重组蜘蛛丝蛋白+PLGA膜用于伤口愈合

《Carbohydr. Polym.》：温度响应门控壳聚糖微胶囊控释尿素肥料

《Nat. Commun.》：动态培养牛脂肪干细胞球体作为生物制造培养脂肪的构建单元

《Carbohydr. Polym.》骨融合“催化剂”：海藻酸盐-胶原复合水凝胶涂层的钛合金支架

《AM》：转录组优化的干细胞微环境水凝胶设计可增强肌腱再生

《AFM》：受石屋启发的打印策略可构建微球图案支架以加速骨再生

《Adv. Mater. Technol.》综述：基于PLGA、PLA和PCL的可植入微阵列贴片

《AM》：通过可调微胶囊阵列自我报告多个微观应力

中国学者团队深耕一个方向，发现“细胞翻滚”登《Nature》大子刊，或成为下一个研究热点！

《AFM》：新型的可穿戴Janus贴片，实现单向汗液传输！

《Nano Today》：用于干细胞基础的骨软骨再生的生物力学匹配且多阶段混合的多孔支架

《AFM》：用于生物医学应用的多功能橄榄油基丙烯酸酯光树脂的精密 4D 打印

《Acta Biomaterialia》综述：离子医学加速骨骼肌组织再生

《Adv. Mater. Technol.》：多体积微流体装置助力核酸定量检测

【产品介绍】均一细胞球体批量制备利器-SpheroX™超低粘附96U型孔板

《Biomaterials》：3D打印结合金纳米酶和间充质干细胞衍生的肝球体用于急性肝衰竭治疗

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉