Adv. Mater：可生物降解的压电-导电一体化水凝胶支架用于修复骨软骨缺损

柚子

2024-10-07

骨软骨损伤是一种常见的疾病，目前仍缺乏特效疗法。有鉴于此，北京大学第三医院张辛教授、北京化工大学蔡晴教授和喻盈捷教授设计了一种由压电软骨-脱细胞细胞外基质(dECM)和压电-导电改性明胶(Gel-PC)组成的压电-导电支架。

本文要点：

（1）实验通过在孔表面修饰二苯丙氨酸(FF)组装体使得该支架具有压电性，并在支架中加入了聚(3,4-乙烯二氧噻吩)以实现支架的导电性能。体外实验表明，骨髓间充质干细胞(BMSCs)在分化过程中经历双相分裂。研究发现，该压电-导电支架能够在帕尔马猪骨软骨缺损模型中表现出优越的修复效果。

（2）电刺激的产生与关节运动有关。在关节活动期间，机械力可压缩支架，进而导致变形并产生电位差。实验结果表明，积累在支架上层的正电荷可吸引BMSCs，促进其向上层迁移和发生成软骨分化。与此同时，下层负电荷能够诱导BMSCs的成骨分化。综上所述，该研究工作构建的压电-导电支架有望为实现骨软骨缺损的有效修复提供一个新的平台。

Dingge Liu. et al. Biodegradable Piezoelectric-Conductive Integrated Hydrogel Scaffold for Repair of Osteochondral Defects. Advanced Materials. 2024

DOI: 10.1002/adma.202409400

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202409400