生長因子負載與控釋

1.負載區域特異性生長因子仿生水凝膠用于分層誘導功能性軟骨再生

簡介：上海交通大學戴尅戎院士團隊受細胞外基質(ECM)組成的梯度和原生骨軟骨組織中的膠原纖維結構的啟發，設計并利用近場直寫技術制造了三層：淺表軟骨（S），深軟骨(D)，和軟骨下骨(B)的PCEC分層支架，并在其中填充含有間充質干細胞(MSC)的甲基丙烯酰胺(GelMA)水凝膠與區域特異性生長因子（BMP-7、TGF-1、BMP-2）。復合支架在體內同時實現軟骨和軟骨下骨再生，證明仿生構建模擬自然骨軟骨組織的空間變化，并以增強骨軟骨組織再生的可行性。相關論文“Bioinspired stratified electrowritten fiber-reinforced hydrogel constructs with layer-specific induction capacity for functional osteochondral regeneration”發表于雜志Biomaterials上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.120385

2.載GDF5及干細胞的GelMA微球用于椎間盤退變修復

簡介：浙江大學附屬第二醫院骨科的陳臨煒主任、劉安醫師聯合EFL團隊的載細胞微球技術制造了負載GDF5因子的GelMA凝膠微球緩釋系統，評估了該系統搭載脂肪間充質干細胞對退變椎間盤的修復作用。研究者通過電噴工藝制備的GelMA微球緩釋系統可緩釋生長因子，并可負載干細胞增殖及類髓核細胞分化。在體內該微球緩釋系統可微創注射靶向至退變椎間盤區域，維持椎間盤高度，減緩椎間盤的退變。這種微球緩釋系統有潛力成為一種微創治療椎間盤退變的新方法，同時也為其他組織的重建再生提供了可實現的修復策略。相關論文“Growth differentiation factor-5–gelatin methacryloyl injectable microspheres laden with adipose-derivedstem cells for repair of disc degeneration”發表于雜志Biofabrication上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1088/1758-5090/abc4d3

3.載IGF-1的絲素蛋白微球水凝膠用于治療心肌梗塞

簡介：蘇州大學附屬第一醫院張燕霞教授團隊提出通過海藻酸鹽水凝膠包覆負載生長因子IGF-1的絲素蛋白微球的方案：（1）通過生長因子IGF-1可以介導心臟細胞的代謝，凋亡，自噬，衰老和生長并且促進心臟功能恢復；（2）通過海藻酸鹽與鈣離子結合，降低壞死心肌細胞釋放的鈣離子濃度，從而改善心肌梗死區域的微環境并促進血管生成；（3）通過絲素蛋白作為IGF-1的載體，并包覆有水凝膠形成的載藥微球解決了IGF-1半衰期短和身循環中心肌攝取低的問題，使得IGF-1可以持續緩慢釋放。該方案制備的復合水凝膠可用在心臟組織工程中心肌梗塞的治療并促進心肌修復和組織重建。相關論文“Sustained release of bioactive IGF-1from a silk fibroin microsphere-based injectable alginate hydrogel for the treatment of myocardial infarction”發表于雜志Journal of Materials Chemistry B上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1039/c9tb01971e

4.富集與控釋生長因子的PEG-纖連蛋白水凝膠

簡介：英國格拉斯哥大學的Manuel Salmeron-Sanchez教授團隊研究人員利用聚乙二醇（PEG）共價結合全長纖連蛋白（FN），制備出可富集與控釋生長因子的PEG-纖連蛋白水凝膠（FNPEG），并證明了該水凝膠能夠分別結合血管內皮生長因子（VEGF）和骨形態發生蛋白2（BMP2）促進血管生成和實現骨再生。相關論文“Engineered 3D hydrogels with full-length fibronectin that sequester and present growth factors”發表于雜志Biomaterials上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.120104

5.微溶膠靜電紡絲構建長效緩釋VEGF引導組織再生的仿生骨膜

簡介：上海交通大學的崔文國教授團隊和蘇州大學的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。該研究將微溶膠靜電紡絲技術與膠原納米纖維自組裝技術相結合，構建了可長效緩釋VEGF的分層微/納米纖維仿生骨膜結構。此仿生骨膜可單獨使用也可與現有的骨移植材料相結合以減少臨床骨缺損中的骨不連現象。相關論文“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.負載VEGF的殼聚糖陣列微針貼片可促進傷口愈合

簡介：南京大學醫學院附屬鼓樓醫院趙遠錦教授團隊開發了一種生物質殼聚糖陣列微針貼片式（CSMNA）智能藥物傳送系統來促進傷口愈合，該貼片具有炎癥抑制、促進膠原沉積、血管生成和組織再生等優點。該微針的微結構可以有效地將藥物導入靶區，避免皮膚與貼片過度粘連。溫度敏感的水凝膠將血管內皮生長因子(VEGF)包裹在CSMNA的微孔中，通過炎癥反應引起的傷口部位溫度升高來控制藥物的智能釋放。該多功能CSMNA貼片對促進傷口愈合具有很大的臨床應用價值。相關論文“Antibacterial and angiogenic chitosan microneedle array patch for promoting wound healing”發表于雜志Bioactive Materials上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2020.02.004

7.3D打印水凝膠以結構調控生長因子的釋放

簡介：加州大學圣迭戈分校的陳紹琛教授團隊通過DLP打印不同幾何形狀的水凝膠結構對所負載生長因子的釋放動力學的影響。本研究展示了如何利用3D打印技術來制造有著獨特幾何形狀的自定義結構，從而控制水凝膠中生長因子的釋放速率。相關論文“Controlled Growth Factor Release in 3D-Printed Hydrogels”發表于雜志Advanced Healthcare Materials上。

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adhm.201900977