作者:吴跃伟 来源:澎湃新闻 发布时间:2024/3/15 18:15:16
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生物陶瓷+3D打印,研究为肌腱-骨再生提供新策略

 

近日,中国科学院上海硅酸盐研究所吴成铁研究员带领的研究团队取得重要进展,利用“生物陶瓷+3D打印”,制成多细胞支架,可用于肌腱和骨的一体化再生。

该团队通过多细胞打印技术,将硅酸锰(MS)纳米颗粒与肌腱/骨相关细胞相结合,设计并构建了上述具有免疫调控功能的多细胞支架。

其中,肌腱干/祖细胞(TSPCs)和骨髓间充质干细胞(BMSCs)以分层方式分布在支架中,实现了肌腱-骨界面的模拟,展现出成骨和成肌腱双向分化活性。

兔和大鼠实验显示,多细胞支架同时实现了免疫调节、界面微结构再生和运动功能恢复,还能够稳定释放锰离子刺激巨噬细胞分泌PGE2,从而增强多细胞的特异性分化。

该研究成果3月8日在线发表在学术期刊《科学·进展》(Science Advances)上,文章标题为“Immunomodulatory Multicellular Scaffolds for Tendon-to-Bone Regeneration”,并申请发明专利一项。上述论文第一作者为上海硅酸盐所硕士研究生杜琳和博士研究生吴金福,通讯作者为吴成铁研究员。

肌腱-骨界面的独特结构可有效缓解应力集中,在人体运动功能中发挥着重要作用。

当发生损伤时,由于其生理结构复杂和再生能力差,临床手术治疗往往会导致界面处瘢痕组织形成,导致再次损伤的几率高。

传统的生物材料倾向于增强与肌腱-骨直接相关的生物功能,如成骨分化或肌腱分化,但损伤部位三维微环境,尤其是体内免疫细胞引发的炎症反应。

上述最新发表的免疫多细胞支架为软硬组织界面的一体化再生提供了新策略。

(原题:生物陶瓷+3D打印,上海硅酸盐所为肌腱-骨再生提供新策略)

 
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