多重物理刺激有望能夠通過產生協同效應促進骨組織再生。可提供機械刺激的低強度脈沖超聲(LIPUS)已被臨床用于骨修復。此外,LIPUS還可以激發生物材料以產生其他物理刺激,如熱或電刺激等。有鑒于此,上海交通大學詹維偉教授、周建橋教授、同濟大學周子斐研究員和復旦大學Feng Chen通過摻入聚多巴胺修飾的多層黑磷納米片構建了基于脫細胞脂肪組織(DAT)的支架(pDA-mBP@DAT),并探究了其在LIPUS刺激下對骨修復的影響和潛在的作用機制。
本文要點:
(1)該支架具有壓電特性,可在LIPUS刺激下產生溫和的熱刺激。此外,該支架也具有優異的性能,能夠在體外和體內表現出良好的細胞相容性。研究發現,LIPUS可促進pDA-mBP@DAT支架中的細胞附著、遷移和成骨分化。
(2)實驗結果表明,將pDA-mBP@DAT和LIPUS進行聯合使用可顯著影響臨界尺寸顱骨缺損大鼠模型的再生效果,其機制主要包括促進骨生成、新生血管以及激活Piezo1。綜上所述,該研究設計的LIPUS和pDA-mBP@DAT支架的協同組合策略在促進骨再生方面具有廣闊的應用前景。
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