深圳先進院等在新型水凝膠研究中取得新進展
近日，與北大深圳醫院曾暉教授、康斌教授團隊合作，中國科學院深圳先進技術研究院醫藥所能量代謝與生殖研究中心任培根研究員團隊有關新型水凝膠的最新研究成果以A novel photocrosslinked phosphate functionalized Chitosan-Sr5(PO4)2SiO4 composite hydrogels and in vitro biomineralization, osteogenesis, angiogenesis for bone regeneration application為題發表在國際學術期刊Composites Part B上。
天然多糖基水凝膠由于其優異的生物相容性、生物安全性和生物降解性而被用作骨修復和重建的 3D 支架。然而，這些水凝膠在機械性能、成骨、血管生成和生物礦化等性能的劣勢阻礙了其實際應用。本研究的主要目的是通過用甲基丙烯酸酐（MA）及膦酰基丙酸（P）進行改性，開發一種創新型的水溶性磷酸鹽功能化殼聚糖（CSMAP）。在紫外線照射下，將CSMAP 和合成的磷硅酸鍶（SPS, Sr5(PO4)2SiO4）生物陶瓷納米粒子與光引發劑結合，制備了一種新型光交聯復合水凝膠，并檢測了含不同濃度的納米SPS顆粒（0.5、2.5、5 和 10 mg/mL） CSMAP復合水凝膠的膨脹、機械、形態、生理化學、成骨、血管生成等性能。CSMAP-SPS復合水凝膠具有排列良好的多孔網絡結構。SPS顆粒的加入能改善CSMAP水凝膠的壓縮強度和模量。SPS中具有生物活性的Sr、P和Si離子能持續、可控地從CSMAP-SPS水凝膠中釋放，并一直處于無毒水平。復合水凝膠可促進體外無定形磷灰石沉積，具有優異的生物礦化活性。體外研究表明，復合水凝膠對前成骨細胞MC3T3-E1細無毒性，可誘導MC3T3-E1成骨分化，通過檢測毛細血管長度、分支點、和血管生成基因 vegf 表達證明此水凝膠的促血管生成作用。本研究中制備的新型CSMAP-SPS水凝膠在骨再生方面有一定的應用前景。
本研究第一作者及共同一作為北大深圳醫院骨科生物材料國家地方聯合工程研究中心的陳英奇博士及深圳先進技術研究院的Udduttula A博士。通訊作者為北大深圳醫院曾暉教授、康斌教授及深圳先進院醫藥所能量代謝與生殖研究中心任培根研究員。
水凝膠在蒸餾水中的溶脹特性
