《AFM》華理袁媛/劉昌勝院士,NIR光響應可注射水凝膠用於骨質疏鬆症的骨再生

克服成骨細胞/破骨細胞失衡的有效治療是骨質疏鬆症患者實現理想骨再生的關鍵。最近,華東理工大學團隊開發了一種可注射的多功能原位生成磷酸鈣納米顆粒配比特的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-co-2-羥乙基甲基丙烯酸酯水凝膠,其負載PTH用於近紅外刺激釋放,以實現卵巢切除模型中的骨再生。

克服成骨細胞/破骨細胞失衡的有效治療是骨質疏鬆症患者實現理想骨再生的關鍵。當用於局部骨修復時,甲狀旁腺激素(PTH)通常會導致持續暴露下的破骨細胞過多或PTH脈衝釋放的破骨細胞不足。最近,華東理工大學團隊開發了一種可注射的多功能原位生成磷酸鈣納米顆粒(ICPN)配比特的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-co-2-羥乙基甲基丙烯酸酯(DHCP)水凝膠,其負載PTH用於近紅外(NIR)刺激釋放,以實現卵巢切除(OVX)模型中的骨再生。

示意圖1.可注射的近紅外光響應DHCP-PIP水凝膠可促進骨質疏鬆大鼠的顱骨缺損修復。

光熱響應聚(N-丙烯醯甘氨醯胺-共-丙烯醯胺)PNAm-吲哚菁綠ICG-PTH微球(PIP MSs)賦予雙模式釋放系統,具有低濃度持續釋放、PTH脈衝釋放和原位釋放孔隙形成特性。將PIP MS封裝的DHCP水凝膠(DHCP-10PIP/d)注射到OVX大鼠的骨缺損中。在近紅外輻射下,局部光熱效應通過PIP MS的凝膠-溶膠轉變觸發PTH按需釋放和原位微孔形成,重複處理對PTH的生物活性無害。該平臺可在體外和體內同時增强成骨細胞和破骨細胞的活性,成功修復OVX大鼠的顱骨缺損。總體而言,這項工作為PTH遞送修復骨質疏鬆性骨缺損提供了一種有前景的策略。

圖1 PNAm-X-Y聚合物和PIP MS的製備和表徵。

相關論文以題為Injectable Hydrogel with NIR Light-Responsive,Dual-Mode PTH Release for Osteoregeneration in Osteoporosis發表在《Advanced Functional Materials》上。通訊作者華東理工大學袁媛教授/劉昌勝院士。

參考文獻:

doi.org/10.1002/adfm.202105383

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