電刺激可增強細(xì)胞活性，并促進(jìn)組織再生和修復(fù)。然而，如何實現(xiàn)針對特定細(xì)胞、可維持穩(wěn)定的能量供應(yīng)的精準(zhǔn)細(xì)胞電刺激治療仍是一項嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。有鑒于此，首都醫(yī)科大學(xué)張明珠教授和上海交通大學(xué)崔文國研究員構(gòu)建了力-電轉(zhuǎn)換水凝膠微球（Piezo@CR MPs），其可通過局部電刺激誘導(dǎo)特異性干細(xì)胞聚集，并促進(jìn)軟骨分化。
本文要點：
（1）研究者將鈦酸鋇（BT）納米顆粒嵌入透明質(zhì)酸甲基丙烯酸酯水凝膠MPs中，并通過π-π偶聯(lián)和靜電力將干細(xì)胞募集肽（CR）結(jié)合到聚多巴胺（pDA）包覆層上。Piezo@CR MPs可將壓力（超聲）轉(zhuǎn)化為電刺激，以指導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞定植和軟骨形成。體外研究發(fā)現(xiàn)，定向遷移的干細(xì)胞能夠覆蓋Piezo@CR MP的表面，產(chǎn)生高達(dá)451 mV的電輸出，以增強軟骨分化。
（2）在兔骨軟骨缺損模型中，Piezo@CR MPs可有效促進(jìn)軟骨再生。在大鼠骨關(guān)節(jié)炎模型中，Piezo@CR MPs能夠減少軟骨變性，改善行為結(jié)果。實驗結(jié)果表明，Piezo@CR MPs可通過驅(qū)動胞外鈣內(nèi)流和激活p38絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路等機制促進(jìn)軟骨再生。綜上所述，該研究構(gòu)建的Piezo@CR MPs能夠?qū)崿F(xiàn)精確細(xì)胞類型的電刺激療法，有望為治療軟骨損傷和退變開辟一條新的途徑。
Zeyu Han. et al. Precise Cell Type Electrical Stimulation Therapy Via Force-electric Hydrogel Microspheres for Cartilage Healing. Advanced Materials. 2024
DOI: 10.1002/adma.202414555
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202414555
