ACS Appl Mater Interfaces：自组装可注射纳米复合水凝胶与原位生成的CaP纳米粒子协调骨再生
2019-04-23 不详 网络
由于与天然细胞外基质（ECM）非常相似且手术微创，可注射水凝胶在软骨和骨组织工程中是吸引人的生物材料。然而，较差的机械性能和生物活性极大地妨碍了其在临床中的应用。在这里，我们通过在DMAEMA和HEMA基质（PDH）的自由基聚合过程中原位生长CaP纳米粒子（ICPNs）来开发可注射的纳米复合水凝胶用于骨再生。通过在羧基-Ca 2+配位形成过程中掺入具有丰富羧基官能团的聚-L-谷氨酸（PGA）和进一
由于与天然细胞外基质（ECM）非常相似且手术微创，可注射水凝胶在软骨和骨组织工程中是吸引人的生物材料。然而，较差的机械性能和生物活性极大地妨碍了其在临床中的应用。在这里，我们通过在DMAEMA和HEMA基质（PDH）的自由基聚合过程中原位生长CaP纳米粒子（ICPNs）来开发可注射的纳米复合水凝胶用于骨再生。
通过在羧基-Ca 2+配位形成过程中掺入具有丰富羧基官能团的聚-L-谷氨酸（PGA）和进一步的CaP沉淀，ICPN自组装。此外，PGA的羧基可与DMAEMA片段的叔胺相互作用，从而提高水凝胶的机械强度。在混合含有PGA，Ca2 +和PO43-的DMAEMA和HEMA溶液时，这种有效和动态的配位导致CaP NP和PDH纳米复合水凝胶（PDH/mICPN）的快速自组装。
结果显示，所获得的最佳纳米复合水凝胶表现出合适的注射时间，增强的抗拉强度为321.1kPa，断裂能为29.0kJ/m2，与通过混合非原位预制CaP NPs（ECPNs）制备的水凝胶相比，可显著促进细胞粘附和上调骨不同。体内实验证实了促进的成骨作用，这与纯PDH水凝胶形成鲜明对比。另外，单体上的甲基丙烯酸酯基团可以容易地与适体一起起作用，从而促进体外和体内MSC的识别和捕获，并加强骨再生。
总之，该研究结果表明，原位自组装CaP纳米粒子协调水凝胶的研究将为未来的骨再生开辟一条新的途径。
原始出处：
Kuang L, Ma X, et al., Self-Assembled Injectable Nanocomposite Hydrogels Coordinated by in situ Generated CaP Nanoparticles for Bone Regeneration. ACS Appl Mater Interfaces. 2019 Apr 22. doi: 10.1021/acsami.9b03173.
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