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  尺寸、化學組成和表面形貌可調節(jié)的生物可降解聚合物微粒在藥物裝載、微反應和細胞遞送等多個領域有廣闊的應用前景。其中，大尺寸的微粒由于具有較高的表面積與體積比，能夠給細胞提供適當?shù)慕䴘櫩臻g，可作為細胞載體便捷地植入體內用于組織再生。具有不同表面形態(tài)和化學成分的可生物降解聚合物微粒能夠積極地調節(jié)細胞行為、組織微環(huán)境并促進組織修復與再生。目前，制備表面粗糙的小尺寸（幾微米）微粒已有報道，但制備數(shù)十微米同時具有多層次結構的聚合物微粒仍然是一項較大的挑戰(zhàn)。同時，將圖案化微球用于組織修復的報道很少。

  浙江大學高長有教授課題組利用乳液界面不穩(wěn)定性的原理，制備了直徑50~100 μm、表面具有多級突刺結構的聚（D,L–丙交酯-co-乙交酯）(PLGA)/PLGA-b-聚乙二醇（PEG）表面粗糙微球。所得微球表面的粗糙結構具有溫度響應性，在37°C處理6天或80°C處理1小時可變?yōu)楸砻婀饣蚊病６喟桶烦练e可提高粗糙微球的熱穩(wěn)定性。通過熱處理和多巴胺沉積相結合，制備了一系列具有穩(wěn)定表面拓撲結構的微球。粗糙微結構和多巴胺沉積表現(xiàn)出協(xié)同作用，增強了細胞與微粒表面的相互作用，促進了骨髓間充質干細胞(BMSCs)、A549和MC3T3等多種細胞的粘附。將多巴胺沉積的粗糙微球植入到新西蘭兔股骨缺損部位12周后，micro-CT、組織學、western blot和RT-PCR結果顯示，該微球可顯著促進股骨再生。本研究為制備大尺寸復雜結構的聚合物微球及其用于組織再生提供了新策略和新思路。

圖1. 多巴胺修飾的粗糙PLGA/PLGA-b-PEG微球的結構及其在體外促進細胞粘附和體內骨再生中的應用示意圖。利用乳液的界面不穩(wěn)定性制備了多級結構的PLGA/PLGA-b-PEG微球。多巴胺沉積后加熱，粗糙微球的微觀結構保持良好，促進細胞粘附；未經多巴胺處理的微球，熱處理后變?yōu)楣饣⑶颍柚辜毎掣健?/span>多巴胺沉積的粗糙微球比光滑微球更能促進兔的股骨再生。

圖2. 粗糙PLGA/PLGA-b-PEG微球的表征。微球的光學顯微鏡圖像(a)、共聚焦顯微鏡圖像(b)和SEM圖像(c-e)。宏觀形貌（c）、表面形貌(d)和截面圖(e)。微球表面碳和氧元素的XPS結果(f)。

圖3. 體內股骨再生的評價。基因(a)和蛋白(b,c)在體內植入12w后的表達(b)。*表示p<0.05水平，差異有統(tǒng)計學意義，n=4。

  該研究論文題為Large fuzzy biodegradable polyester microspheres with dopamine deposition enhance cell adhesion and bone regeneration in vivo，發(fā)表在Biomaterials雜志上。論文共同第一作者為張德騰博士、鄭鴻浩博士，通訊作者為浙江大學高分子科學與工程學系高長有教授。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.120783