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  隨著再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展，通過(guò)生物活性材料引導(dǎo)內(nèi)源性骨再生成為了一種優(yōu)選策略。這個(gè)過(guò)程依賴于內(nèi)源性細(xì)胞遷移到生物活性支架內(nèi)部，通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞外微環(huán)境或驅(qū)動(dòng)細(xì)胞重編程來(lái)誘導(dǎo)組織再生。支架材料的物理結(jié)構(gòu)和生化特性影響初始免疫響應(yīng)，并決定功能性干細(xì)胞/祖細(xì)胞的募集和分化命運(yùn)。研究表明，相比于傳統(tǒng)的隨機(jī)多孔支架，定向孔道支架在吸引外周細(xì)胞和促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流通等方面更高效。然而，單一的結(jié)構(gòu)引導(dǎo)不能實(shí)現(xiàn)內(nèi)源性干細(xì)胞(ESCs)快速高效地募集到缺損區(qū)域。通過(guò)多級(jí)負(fù)載和原位遞送功能性因子/活性蛋白可以直接有效的招募或激活ESCs從而實(shí)現(xiàn)靶向組織修復(fù)。但潛在的脫靶效應(yīng)、苛刻的儲(chǔ)存條件和不可控的長(zhǎng)期生物安全問(wèn)題限制了這些生物活性物質(zhì)的臨床使用。因此，通過(guò)整合功能型分子和獨(dú)特的微通道結(jié)構(gòu)從而賦予支架指導(dǎo)性生態(tài)位成為了一種有潛力的骨再生支架制備策略。該種策略有望增強(qiáng)內(nèi)源性功能細(xì)胞的募集，并指導(dǎo)它們的駐留和成骨分化，最終加速內(nèi)源性骨再生。

  近日，四川大學(xué)國(guó)家生物醫(yī)學(xué)材料工程技術(shù)研究中心/生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院張興棟院士團(tuán)隊(duì)孫勇研究員/樊渝江教授課題組報(bào)道了一種工程化制備具有指導(dǎo)性生態(tài)位的微通道支架方法，即通過(guò)環(huán)形冷凍鑄造和堿性鹽析策略工程化制備微通道支架。在前期誘導(dǎo)內(nèi)源性骨再生支架設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上（Nat. Commun., 2022: 2499; Adv. Sci., 2023: 2300038; Adv. Funct. Mater., 2023: 2310876/2023: 2212738；Small, 2023: 2206960/2024: 2310689；Adv. Health. Mater., 2024: 2303600），將殼聚糖作為模板高分子，聚多巴胺修飾的納米羥基磷灰石（nHAp@PDA）作為功能性的無(wú)機(jī)交聯(lián)點(diǎn)。通過(guò)環(huán)形定向冷凍技術(shù)塑造了支架徑向分布的微通道結(jié)構(gòu)，堿性鹽析誘導(dǎo)的殼聚糖分子鏈纏結(jié)以及nHAp@PDA介導(dǎo)的席夫堿交聯(lián)進(jìn)一步提供了支架力學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。  

圖1 通過(guò)調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的CSF-1/CSF-1R通路增強(qiáng)內(nèi)源性骨再生的工程化微通道支架制備示意圖。

  參考文獻(xiàn)：Engineered Microchannel Scaffolds with Instructive Niches Reinforce Endogenous Bone Regeneration by Regulating CSF-1/CSF-1R Pathway. Adv. Mater. 2024 Feb 06: 2310876. doi: 10.1002/adma.202310876. 

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202310876