成骨再生

1.負載MOF的3D打印多孔復合支架用于骨缺損修復

簡介：四川大學萬乾炳、王劍教授團隊制備了負載納米級ZIF-8（一種MOF材料）的3D打印多孔復合支架，研究了復合支架的機械性能、生物相容性及體內外成骨性能，證明了其用于骨缺損修復的可行性。相關論文“3D printing ofmetal–organic framework incorporated porous sca?olds to promote osteogenic di?erentiation and bone regeneration”發表于雜志Nanoscale上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1039/D0NR06297A

2.多尺度3D打印增強水凝膠-陶瓷骨支架

簡介：荷蘭烏得勒支大學的Riccardo Levato團隊結合近場直寫和擠出打印技術，集成了水凝膠、陶瓷和聚合物材料，將基于模仿骨骼肌礦物相磷酸鈣（CaP）研發的生物陶瓷墨水采用擠出打印制造成軟骨下骨替代物。采用近場直寫制備聚合物網格固定在陶瓷墨水中，并嵌入載細胞的GelMA作為軟骨成分。研究了幾種微纖維結構作為交聯劑來增強水凝膠-陶瓷界面的粘結，增強水凝膠的抗壓性能。相關論文“Combiningmulti-scale 3D printing technologies to engineer reinforced hydrogel-ceramic interfaces”發表于雜志Biofabrication上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1088/1758-5090/ab69d9

3.膠原纖維仿生礦化快速制備血管化和神經化的載細胞骨模型

簡介：俄勒岡州健康與科學大學的Luiz E. Bertassoni團隊開發了一種載人間充質干細胞（hMSCs）的膠原水凝膠并通過添加可溶性Ca2+、PO43-和成核抑制劑-骨橋蛋白（mOPN）促進蛋白質誘導的膠原纖維礦化以模擬天然骨的纖維內和纖維外納米礦化輪廓，證明了構建的這種微環境本身就足以刺激hMSCs的成骨分化，同時也能在體內外形成hMSCs支持的毛細血管。相關論文“Rapid fabrication of vascularized and innervated cell-laden bonemodels with biomimetic intrafibrillar collagen mineralization”發表于雜志Nature Communications上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-019-11455-8

4.骨膜源ECM凝膠通過早期免疫調節促進骨修復再生

簡介：浙江大學范順武教授和林賢豐醫師課題組基于Voytik-Harbin法制備了一種脫細胞骨膜組織來源的細胞外基質（PEM）水凝膠，評價了其在骨修復過程中不同時期的免疫調節作用。相關論文“Periostea lmatrix-derived hydrogel promotes bone repair through an early immune regulation coupled with enhanced angio- and osteogenesis”發表于雜志Biomaterials上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.119552

5.微溶膠靜電紡絲引導骨組織再生膜

簡介：上海交通大學崔文國教授團隊和蘇州大學陳亮教授團隊通過將微溶膠靜電紡絲和膠原蛋白自組裝技術結合，構建了一種可緩釋血管內皮生長因子（VEGF）的復合結構仿生骨膜。相關研究論文“Hierarchical micro/nanofibrous membranes of sustained releasing VEGF for periosteal regeneration”發表于雜志Biomaterials上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.119555

6.基于DLP打印技術構建用于骨再生的哈弗斯類支架

簡介：中國科學院上海硅酸鹽研究所吳成鐵教授團隊基于DLP打印技術，成功地制備了具有完整層次化哈弗斯骨結構的仿生骨支架，并且通過改變哈弗仿骨結構的參數，達到更好地控制支架的抗壓強度和孔隙率的目的。在體外誘導成骨、血管生成和神經源性分化，促進體內血管生長和新骨形成上驗證了其多細胞輸送能力。相關論文“3D printing of Haversian bone–mimicking scaffolds formulticellular delivery in bone regeneration”發表于雜志Science Advances上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1126/sciadv.aaz6725

7.基于海藻酸鈉的載細胞粘附水凝膠用于顱骨再生

簡介：加利福尼亞大學Alireza Moshaverinia 團隊利用雙鍵和多巴胺改性的海藻酸鈉制備粘附性水凝膠，且對其進行RGD多肽修飾，進一步增強凝膠的生物相容性。該凝膠能夠實現光誘導的化學交聯、填充復雜骨缺損創面及良好的界面粘附作用。相關論文“An engineered cell-laden adhesive hydrogel promotes craniofacial bone tissue regeneration in rats”發表于雜志Science Translational Medicine上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aay6853

8.外泌體仿生控釋支架用于骨再生

簡介：美國加利福利亞大學的Min Lee教授團隊通過采用擠壓法從人間充質干細胞（hMSCs）中積累外泌體模擬物（EMs），設計一種生產外泌體相關小泡的替代策略，具有較高的產量同時提高了再生能力。通過將hMSC-EMs與可注射的殼聚糖水凝膠一起應用于未愈合的小鼠顱骨缺損，表現出優異的骨修復性能。相關論文“Generation of Small RNA-Modulated Exosome Mimetics for Bone Regeneration”發表于雜志ACS Nano上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsnano.0c05122

9.基于GelMA/自體骨顆粒復合生物墨水的3D打印支架

簡介：澳洲昆士蘭大學的CedryckVaquette教授團隊與昆士蘭科技大學的Yin Xiao教授團隊合作，制備了包含患者自體骨顆粒（BPs）的GelMA生物墨水，利用3D生物打印技術建立了個性化骨再生策略。研究表明，負載了患者自體BPs的復合生物墨水可以成功地打印出具有相關生物功能的骨組織支架。相關論文“Patient-Specific Bone Particles Bioprinting for Bone Tissue Engineering”發表于雜志Advanced Healthcare Materials上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adhm.202001323

10.納米黏土/多巴胺羥乙基殼聚糖骨密封膠

簡介：美國加利福利亞大學的Min Lee教授團隊設計了一種納米粘土-有機水凝膠骨密封膠（NoBS），它將骨再生的多種物理化學要素集成到同一體系中。其中，植物化合物改性殼聚糖和富硅無機納米粘土的組裝可作為生物相容性和骨傳導的細胞外基質模擬物。相關論文“Inspired by Nature: FacileDesign of Nanoclay–Organic Hydrogel Bone Sealant with Multifunctional Properties for RobustBone Regeneration”發表于雜志Advanced Functional Materials上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202003717

11.GelMA+骨生長肽共交聯水凝膠用于骨再生

簡介：蘇州大學施勤教授團隊和上海交通大學崔文國教授團隊通過GelMA和雙鍵改性的骨生長肽（OGP）共交聯制備了GelMA-c-OGP水凝膠，該水凝膠能較長地維持OGP的活性，在體內外具有較好的成骨誘導活性和促骨生成能力。相關論文“Gelatin Templated Polypeptide Co-Cross-Linked Hydrogel for Bone Regeneration發表于雜志Advanced Healthcare Materials上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adhm.201901239

12.分層特異性釋放干細胞分化誘導物的仿生骨/軟骨支架

簡介：華南理工大學施雪濤團隊通過異氰基丙烯酸酯改性的β-環糊精（β-CD-AOI）包載kartogenin（KGN）并復合入甲基丙烯?；该髻|酸（HAMA）水凝膠中形成仿軟骨支架(CS)。將該水凝膠復合到預先礦化的3D打印多孔支架上方，制備了一種仿生雙相骨軟骨支架（BBOS），該支架可用于骨-軟骨處缺損的修復。相關論文“A Biomimetic Biphasic Osteochondral Scaffold with Layer-Specific Releaseof Stem Cell Differentiation Inducers for the Reconstruction of Osteochondral Defects”發表于期刊Advanced Healthcare Materials上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adhm.202000076

13.封裝BMSCs 的GelMA微球用于骨缺損修復

簡介：哈佛大學David Weitz教授團隊與蘇州大學崔文國教授團隊采用光交聯微流控制備微球，該微凝膠為骨髓基質干細胞提供了良好的生長微環境，以實現可注射成骨組織再生。相關論文“Injectable Stem Cell-Laden Photocrosslinkable Microspheres Fabricated Using Micro?uidics for Rapid Generation of Osteogenic Tissue Constructs”發表于雜志Advanced Functional Materials上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.201504943

 

14.硫酸軟骨素基生物礦化水凝膠用于骨組織工程

簡介：韓國首爾國立大學Nathaniel S.Hwang團隊制備了PEGDA/MeCS基復合水凝膠，通過對硫酸軟骨素進行甲基丙烯?；揎椀玫搅薖EGDA-MeCS復合光固化生物墨水，用于凝膠支架的生物礦化性能研究。相關論文“Chondroitin Sulfate-Based Biomineralizing Surface Hydrogels for Bone Tissue Engineering”發表于雜志ACS Applied Materials& Interfacess上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsami.7b04114