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  隨著再生醫學的發展，通過生物活性材料引導內源性骨再生成為了一種優選策略。這個過程依賴于內源性細胞遷移到生物活性支架內部，通過調節細胞外微環境或驅動細胞重編程來誘導組織再生。支架材料的物理結構和生化特性影響初始免疫響應，并決定功能性干細胞/祖細胞的募集和分化命運。研究表明，相比于傳統的隨機多孔支架，定向孔道支架在吸引外周細胞和促進營養物質流通等方面更高效。然而，單一的結構引導不能實現內源性干細胞(ESCs)快速高效地募集到缺損區域。通過多級負載和原位遞送功能性因子/活性蛋白可以直接有效的招募或激活ESCs從而實現靶向組織修復。但潛在的脫靶效應、苛刻的儲存條件和不可控的長期生物安全問題限制了這些生物活性物質的臨床使用。因此，通過整合功能型分子和獨特的微通道結構從而賦予支架指導性生態位成為了一種有潛力的骨再生支架制備策略。該種策略有望增強內源性功能細胞的募集，并指導它們的駐留和成骨分化，最終加速內源性骨再生。

  近日，四川大學國家生物醫學材料工程技術研究中心/生物醫學工程學院張興棟院士團隊孫勇研究員/樊渝江教授課題組報道了一種工程化制備具有指導性生態位的微通道支架方法，即通過環形冷凍鑄造和堿性鹽析策略工程化制備微通道支架。在前期誘導內源性骨再生支架設計基礎上（Nat. Commun., 2022: 2499; Adv. Sci., 2023: 2300038; Adv. Funct. Mater., 2023: 2310876/2023: 2212738；Small, 2023: 2206960/2024: 2310689；Adv. Health. Mater., 2024: 2303600），將殼聚糖作為模板高分子，聚多巴胺修飾的納米羥基磷灰石（nHAp@PDA）作為功能性的無機交聯點。通過環形定向冷凍技術塑造了支架徑向分布的微通道結構，堿性鹽析誘導的殼聚糖分子鏈纏結以及nHAp@PDA介導的席夫堿交聯進一步提供了支架力學結構穩定性。  

圖1 通過調節巨噬細胞的CSF-1/CSF-1R通路增強內源性骨再生的工程化微通道支架制備示意圖。

  參考文獻：Engineered Microchannel Scaffolds with Instructive Niches Reinforce Endogenous Bone Regeneration by Regulating CSF-1/CSF-1R Pathway. Adv. Mater. 2024 Feb 06: 2310876. doi: 10.1002/adma.202310876. 

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202310876