《AFM》华理袁媛/刘昌胜院士,NIR光响应可注射水凝胶用于骨质疏松症的骨再生

克服成骨细胞/破骨细胞失衡的有效治疗是骨质疏松症患者实现理想骨再生的关键。最近,华东理工大学团队开发了一种可注射的多功能原位生成磷酸钙纳米颗粒配位的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-co-2-羟乙基甲基丙烯酸酯水凝胶,其负载PTH用于近红外刺激释放,以实现卵巢切除模型中的骨再生。

克服成骨细胞/破骨细胞失衡的有效治疗是骨质疏松症患者实现理想骨再生的关键。当用于局部骨修复时,甲状旁腺激素 (PTH) 通常会导致持续暴露下的破骨细胞过多或 PTH 脉冲释放的破骨细胞不足。最近,华东理工大学团队开发了一种可注射的多功能原位生成磷酸钙纳米颗粒 (ICPN) 配位的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-co-2-羟乙基甲基丙烯酸酯 (DHCP) 水凝胶,其负载 PTH 用于近红外 (NIR) 刺激释放,以实现卵巢切除(OVX)模型中的骨再生。

示意图1.可注射的近红外光响应 DHCP-PIP 水凝胶可促进骨质疏松大鼠的颅骨缺损修复。

光热响应聚(N-丙烯酰甘氨酰胺-共-丙烯酰胺)PNAm-吲哚菁绿 ICG-PTH 微球 (PIP MSs) 赋予双模式释放系统,具有低浓度持续释放、PTH 脉冲释放和原位释放孔隙形成特性。将 PIP MS 封装的 DHCP 水凝胶 (DHCP-10PIP/d) 注射到 OVX 大鼠的骨缺损中。在近红外辐射下,局部光热效应通过 PIP MS 的凝胶-溶胶转变触发 PTH 按需释放和原位微孔形成,重复处理对 PTH 的生物活性无害。该平台可在体外和体内同时增强成骨细胞和破骨细胞的活性,成功修复OVX大鼠的颅骨缺损。总体而言,这项工作为 PTH 递送修复骨质疏松性骨缺损提供了一种有前景的策略。

图1 PNAm-X-Y 聚合物和 PIP MS 的制备和表征。

相关论文以题为Injectable Hydrogel with NIR Light-Responsive, Dual-Mode PTH Release for Osteoregeneration in Osteoporosis发表在《Advanced Functional Materials》上。通讯作者华东理工大学袁媛教授/刘昌胜院士。

参考文献:

doi.org/10.1002/adfm.202105383

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