图1. 多级纳米纤维支架时空调控牙周骨免疫微环境、抑制牙周炎症,并在此基础上释放BMP-2促进骨缺损再生。
牙周炎是临床常见口腔疾病,因牙周复杂的微环境,目前针对牙周炎所导致的牙槽骨缺损的修复仍面临巨大挑战。四川大学罗恩教授、徐家壮教授等联合开发了一种具有纳米拓扑形貌同时负载BMP-2的多级纤维支架,用以时空调节牙周骨免疫环境并促进骨再生(图1)。纳米纤维支架的构建首先通过同轴静电纺丝技术将BMP-2负载于纤维芯层内,然后利用附生结晶在静电纺丝纤维上构筑纳米拓扑形貌,得到纳米拓扑形貌电纺纤维(TS@BMP-2)。TS@BMP-2具有的拓扑信号通过物理信号传导可有效抑制巨噬细胞炎症,其释放的BMP-2可进一步促进骨髓间充质干细胞成骨向分化。将TS@BMP-2用于小鼠牙周炎相关牙槽骨缺损模型,可有效降低牙周组织炎症水平,恢复牙周骨免疫微环境,并在此基础上促进牙槽骨修复(图2)。本研究可为未来以拓扑形貌为基础的生物材料的制备和应用提供了实验基础,为临床治疗牙周炎相关牙槽骨缺损提供了新思路。图2. 多级纳米纤维支架体内促进牙周骨再生效果。
罗恩,四川大学华西口腔医院教授、博士生导师。国际牙医师学院Fellow,英国格拉斯哥皇家内外科学院外科Fellow,教育部新世纪优秀人才,四川省海外高层次留学人才,中华口腔医学会口腔颌面外科专委会常委,四川省口腔颌面外科专委会副主任委员,四川省卫健委学术和技术带头人。获得教育部科技进步奖一等奖、二等奖,四川省科技进步一等奖,中华口腔医学会科技奖一等奖,国家级教学成果奖二等奖,四川省教学成果特等奖等。 徐家壮,教授、博士生导师,主要从事医用高分子材料加工、结构与性能关系的研究工作。以第一/通讯作者在Advanced Materials,
Macromolecules, Biomaterials等期刊发表论文70余篇,申请国家发明专利20件,已授11件,完成技术转让1件。主持国家自然科学基金面上项目、四川省省院省校科技合作研发项目及企业合作项目等项目。
Ze He#, Jia-Cheng Lv#, Zi-Li Zheng, Cui-Ting
Gao, Jia-Wei Xing, Bo-Lun Li, Hang-Hang Liu, Yao Liu, Jia-Zhuang Xu*, Zhong-Ming
Li, En Luo*, Hierarchically structured nanofibrous scaffolds spatiotemporally
mediate the osteoimmune micro-environment and promote osteogenesis for
periodontitis-related alveolar bone regeneration. Acta Biomaterialia, 2024.https://doi.org/10.1016/j.actbio.2024.10.008 本研究得到国家自然科学基金(82370932,
82001016, 52273142)、四川省科技厅(2024YFFK0204,
2024NSFSC1586, 2023NSFSC1944)、四川大学华西口腔医院探索与研发项目(RD-03-202102)、四川大学博士后基金(2020SCU12017)资助。