近日，与北大深圳医院曾晖教授、康斌教授团队合作，中国科学院深圳先进技术研究院医药所能量代谢与生殖研究中心任培根研究员团队有关新型水凝胶的最新研究成果以A novel photocrosslinked phosphate functionalized Chitosan-Sr5(PO4)2SiO4 composite hydrogels and in vitro biomineralization, osteogenesis, angiogenesis for bone regeneration application为题发表在国际学术期刊Composites Part B上。

天然多糖基水凝胶由于其优异的生物相容性、生物安全性和生物降解性而被用作骨修复和重建的 3D 支架。然而，这些水凝胶在机械性能、成骨、血管生成和生物矿化等性能的劣势阻碍了其实际应用。

本研究的主要目的是通过用甲基丙烯酸酐（MA）及膦酰基丙酸（P）进行改性，开发一种创新型的水溶性磷酸盐功能化壳聚糖（CSMAP）。在紫外线照射下，将CSMAP 和合成的磷硅酸锶（SPS, Sr5(PO4)2SiO4）生物陶瓷纳米粒子与光引发剂结合，制备了一种新型光交联复合水凝胶，并检测了含不同浓度的纳米SPS颗粒（0.5、2.5、5 和 10 mg/mL） CSMAP复合水凝胶的膨胀、机械、形态、生理化学、成骨、血管生成等性能。CSMAP-SPS复合水凝胶具有排列良好的多孔网络结构。SPS颗粒的加入能改善CSMAP水凝胶的压缩强度和模量。SPS中具有生物活性的Sr、P和Si离子能持续、可控地从CSMAP-SPS水凝胶中释放，并一直处于无毒水平。复合水凝胶可促进体外无定形磷灰石沉积，具有优异的生物矿化活性。体外研究表明，复合水凝胶对前成骨细胞MC3T3-E1细无毒性，可诱导MC3T3-E1成骨分化，通过检测毛细血管长度、分支点、和血管生成基因 vegf 表达证明此水凝胶的促血管生成作用。本研究中制备的新型CSMAP-SPS水凝胶在骨再生方面有一定的应用前景。

水凝胶在蒸馏水中的溶胀特性

本研究第一作者及共同一作为北大深圳医院骨科生物材料国家地方联合工程研究中心的陈英奇博士及深圳先进技术研究院的Udduttula A博士。通讯作者为北大深圳医院曾晖教授、康斌教授及深圳先进院医药所能量代谢与生殖研究中心任培根研究员。

来源：深圳先进院

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