ECM启发的钙/锌杂化细菌纤维素支架发表于 Carbohyd Polym 期刊

发布时间:2024-02-21  文章来源:江凯

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目前,在设计骨组织工程支架时应考虑免疫极化的影响,制造具有成骨和免疫功能的纤维素基支架仍然具有挑战性。受到ECM的结构和功能的启发,我们开发了一种可行且新颖的策略来制备仿ECM的钙/锌杂化细菌纤维素支架,其旨在改善免疫微环境,促进BMSCs的分化,加速颅骨缺损再生。利用选择性氧化的优势,将细菌纤维素的羟基氧化为醛基。接下来,基于电荷匹配的原理在纤维素纤维上实现了Ca2+/Zn2+的矿化。然后,通过冷冻干燥除去游离水以保留细菌纤维素的3D结构,这很好的模拟了ECM结构,得到支架被命名为ZOBNS。该支架在体外实验中表现出无细胞毒性作用,并有效促进BMSCs的黏附和增殖。此外,骨生成标记物和基因的表达水平,包括RUNX2OCNCOL-1显著上调,表明ZOBNS支架促进了BMSCs的成骨分化。重要的是,该支架还表现出有效调节巨噬细胞朝着M2表型分化的能力,表明其具有免疫调节特性。体内评估包括CT成像和组织切片分析,与对照组相比,ZOBNS支架具有更优越的骨修复效果,这一结果可以归因于该支架出色的免疫调节性能。总之,本研究开发了一种负载钙/锌的细菌纤维素支架,具有免疫调节和成骨分化作用,为开发人工骨替代品提供了一种思路。

 

Chuan Luo, Yuan-Min Li, Kai Jiang, Kai Wang, Xuan-he You, Yao Zhang, Jun Lei, Shi-Shu Huang*, Jia-Zhuang Xu*. ECM-inspired calcium/zinc laden cellulose scaffold for enhanced bone regeneration. Carbohydrate Polymers. 2024. 121823. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2024.121823


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