希望：空军军医大教开辟4D可降解弹性体，促进骨再生

颅面骨在轻度伤害或缺损地区植入屏蔽膜后具有奇特的自愈潜力，这重要归因于骨髓间充质干细胞壮大的增殖和成骨特性。传统看法以为，利用屏蔽膜来隔绝四周非成骨性构造有利于指导骨再生。然而，机制研究证明骨形成是由宿主细胞-屏蔽膜的相互作用决定。作为免疫体系中最重要的应答者，巨噬细胞是领先与屏蔽膜相互作用的细胞范例。是以，屏蔽膜与受体巨噬细胞之间的相互作用是骨再天生功的紧张身分。与聚合物膜相比，固然脱细胞基质膜对付较小骨缺损有精良的修复成效。但其快速降解导致的机器强度丧失倒霉于指导骨再生历程中空间的维持，进而无法实现较大骨缺损的精良修复。别的，对付外貌形态不规章的颅面骨缺损的修复，屏蔽膜可以或许举行特定形态的塑形且具有形状影象性尤为须要。以是，为了餍足差别范例骨缺损的修复需求，屏蔽膜的布局和特性都亟待优化。

为办理上述题目，空军军医大学吴炜传授研究团队从胶原膜指导骨再生的机制中得到开导，利用自主研发的熔融沉积3D打印体系和静电纺丝技能构建出了一种可塑形的具有贻贝仿生涂层的4D指导骨再生膜。该4D膜可以或许在骨缺损上方长期召募修复性巨噬细胞进而促进颅面骨再生。2021年6月29日，上述研究结果在 Biomaterials 在线颁发，题为 Mussel patterned with 4D biodegrading elastomer durably recruits regenerative macrophages to promote regeneration of craniofacial bone 。空军军医大学团结造就硕士研究生刘许正为论文第一作者，空军军医大学吴炜传授为论文通讯作者。

具有多种塑形潜能的3D打印-静电纺丝膜

本研究将贻贝仿生的聚多巴胺 (PDA) 涂层作为免疫调治剂，在多孔3D打印层中充实锚定。差别于细胞因子或多肽进入体内后自扩散并酶解而敏捷丧失生物活性，PDA纳米涂层锚定在屏蔽膜上，与巨噬细胞打仗后才发挥免疫调治作用，是以可以在体内连续存在，进而实现体内修复型巨噬细胞 (M2型) 早期且长期的召募。

贻贝仿生涂层4D指导骨再生膜在体内可实现M2巨噬细胞早期且长期的召募

3D打印-静电纺丝膜在体外可诱导三维空间的巨噬细胞M2型极化

接着，通过大鼠颅骨缺损模子探明白指导骨再生膜内巨噬细胞的极化对缺损内成骨细胞的影响。最为紧张的是，贻贝仿生涂层4D指导骨再生膜可依据差别形态的缺损，在术前通过CT重修数据所制作的模子实现指导骨再生膜的本性化定制。在不添加骨粉和任何生长因子的情形下，实现了兔下颌骨莳植体四周缺损 (8mm) 特定形态的骨修复。

本研究效果展现了3D打印微布局在免疫调治方面的优胜性，同时临床相干动物模子证明了其在修复垂直骨缺损方面的奇特作用，在口腔莳植方面具有宽阔的应用远景。

M2巨噬细胞在4D层级交通弹性膜的介导下早期且长期的富集于骨缺损上方促进特定形状的骨修复

原文链接：

http://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.120998

制版人：十一

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