中国化学仪器网
首页 信息报道 流变学 流变仪 图书期刊 专家咨询 我的流变 论坛
学术交流 | 厂商动态 | 科技发展| 综合信息 | 人物介绍
搜索:  
您所在的位置:首页 > 信息报道  >  科技发展 >  正文  
北京化工大学蔡晴教授、杨小平教授团队:可控镁离子释放的可注射微球型骨修复材料
2019-01-11 来源:中国流变网    点击次数:216次    

  镁是人体内含量第四多的金属元素,其中一半都存在于骨组织中,在天然骨中,镁阳离子可以进入羟基磷灰石(HA)晶格中直接影响骨密度和骨力学性能。近年来,研究人员对于镁离子的生物学作用进行了深入研究发现,一定浓度的镁离子可以促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)的增殖和成骨分化。但是,过高浓度的镁离子也会带来明显的细胞毒性和生理毒性。因此,将镁整合入骨组织工程支架材料中,并且精确调控镁离子的释放行为,在促进骨再生的同时保证其生物安全性,对于镁在骨组织工程中的应用,具有指导意义。

  北京化工大学蔡晴、杨小平教授团队针对这一问题,以聚(乳酸-羟基乙酸)(PLGA)、 氧化镁(MgO)和碳酸镁(MgCO3)为原料,采用乳液法制备了一系列PLGA\MgO\ MgCO3(PMg)复合微球,实现了Mg2 的可控释放

图一:PMg微球的镁离子释放行为和局部pH值变化

  由于MgO和MgCO3的溶出速率不同,PMg微球可以通过调节MgO/MgCO3比值 (1:0; 3:1; 1:1; 1:3; 0:1)来控制Mg2 的释放。其中,MgO含量越高,Mg2 初始浓度越高且释放速度越快; MgCO3含量越高,Mg2 浓度越低,释放速度越慢。当MgO/MgCO3=1:1时,可以得到初期无明显爆发释放,中后期呈近似线性释放的PMg-III。

图二:PMg-III微球修复大鼠颅骨临界缺损HE染色

  体外实验结果显示PMg微球均无细胞毒性且经过精确调控镁离子释放行为的PMg-III显著促进了骨髓间充质干细胞的迁移、贴附、增殖和成骨分化。使用PMg-III修复8 mm大鼠颅骨临界缺损发现,相比于空白和对照组,PMg-III可以显著降低体内炎症反应,在缺损处有更多的新生骨组织和新生血管出现,新生骨体积和骨密度也明显高于对照组。

  该工作以Injectable PLGA microspheres with tunable magnesium ions release for promoting bone regeneration为题发表在生物材料一区TOP杂志《Acta Biomaterialia》(IF:6.383)上。论文的第一作者为北京化工大学2016级硕士生袁作楹,通讯作者为蔡晴教授,共同通讯作者为杨小平教授。同时本研究得到了北京积水潭医院,天津医科大学口腔医学院的支持及国家重点研发计划和国家自然科学面上基金等项目的资助。

  蔡晴、杨小平教授课题组长期开展组织再生相关研究,近年来在聚膦腈生物材料(J Mater Chem B, 2017, 5: 9300-9311; Macromolecules, 2016, 49, 8508-8519)、骨再生(Biomater. Sci., 2019, 7, 272-286; J Mater Chem B, 2018, 6, 7471-7485; Biofabrication 2017, 9: 025036)、神经再生(Chem Eng J, 2018, 345: 566-577; ACS Chem. Neurosci., 10.1021/acschemneuro.8b00286)等方向取得一系列研究成果。

  论文链接:https://doi.org/10.1016/j.actbio.2018.12.017

 
版权与免责声明:本网页的内容由中国流变网收集互联网上发布的信息整理获得。目的在于传递信息及分享,并不意味着赞同其观点或证实其真实性,也不构成其他建议。仅提供交流平台,不为其版权负责。如涉及侵权,请联系我们及时修改或删除。邮箱:info@rheology.cn。未经本网同意不得全文转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。
   相 关 新 闻
四川大学高分子研究所...
浙江大学高分子系宋义...
香港科技大学化学工程...
上海交大举办“第五届...
2010年复杂流体流变学...
国际流变学者-悉尼大...
中科院“百人计划”入...
2009年复杂流体流变学...
流变学专家-袁学锋教...
著名动态力学热分析专...
高分子物理学家-美国...
中科院物理所软物质物...
青年流变学者-上海交...
“长江学者”华南理工...
上海交通大学流变学研...
 
互联网站: 中国聚合物网    中国化学仪器网    中国塑料技术网    化学化工论坛
- 网站导航 - 关于我们 - 法律声明 - 广告服务 - 联系我们 -
中国化学会和中国力学会流变学专业委员会(中国流变学会)唯一合作网站
Rheology.cn Copyright(C)2006,All Rights Reserved.
版权所有,未经书面授权,所有页面内容不得以任何形式进行复制