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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

2019-4-23 作者:不详   来源:网络 我要评论0
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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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