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微流控水凝胶微球捕获镁离子促进松质骨再生

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  • 发布时间:2021-11-01 15:38
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微流控水凝胶微球捕获镁离子促进松质骨再生

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金属离子是人体内重要的微量元素,直接影响人体代谢和受损组织的再生。例如,镁离子(Mg^2+)与骨修复材料的高级结合使复合材料具有促进血管修复和增强成骨细胞粘附的功能。

  

 上海交通大学医学Cui Wenguo教授等人受磁铁吸引金属的启发,采用微流控技术,利用金属离子配体的配位反应构建了双膦酸盐功能化可注射水凝胶微球(GelMA BP Mg),该微球可通过捕获Mg^2+促进骨质疏松性骨缺损的松质骨重建。通过将双膦酸盐(BP)接枝到GelMA微球上,GelMA-BP微球通过配位反应可产生强大的Mg^2+捕获能力和缓释性能,而缓释BP具有成骨特性。

在注射用GelMA-BP-Mg微球系统中,捕获的Mg^2+原子百分比为0.6%,捕获的Mg^2+可有效释放18天。这证明复合微球能有效地捕获Mg^2+,为复合微球激活成骨细胞和内皮细胞、抑制破骨细胞提供了依据。体内和体外实验结果均表明,磁性Mg^2+捕获复合微球通过刺激成骨细胞和内皮细胞,同时抑制破骨细胞,有利于成骨和血管生成,最终有效促进松质骨再生。本研究为基于金属离子治疗骨质疏松性骨缺损提供了一些有意义的思路。

 

原文信息:

Capturing Magnesium Ions via Microfluidic Hydrogel Microspheres for Promoting Cancellous Bone Regeneration.

Zhenyu Zhao,§Gen Li,§Huitong Ruan, Keyi Chen, Zhengwei Cai, Guanghua Lu, Runmin Li, Lianfu Deng, Ming Cai,* and Wenguo Cui*.

 ACS Nano 2021, 15, 13041−13054.

 

来源:微流控科技(微信公众号)

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