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风信子1112

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[交流] [组织修复]：靶向水凝胶微球对软骨损伤的精确润滑和保护

中国科学院的研究团队开发了一种基于抗体介导的水凝胶微球技术，旨在精确润滑受损的软骨组织，以治疗早期骨关节炎（oa）。该技术通过共聚甲基丙烯酸明胶（gelma）和甲基丙烯酸磺基甜菜碱（sbma）单体，并使其凝胶化，成功制备了gelma/psbma hms基质（g/s hms）。这种新型材料不仅具有生物相容性和亲水性，还能为受损软骨提供精准的润滑作用。
      此研究利用微流控技术成功合成了gelma/psbma hms (g/s hms)。通过精细的微流控工艺，将前驱体物质包封在液体微球中，随后进行紫外光聚合，从而形成化学交联的复合微球。最终成功获得了平均直径约为100 μm的g/s hms。即使在经过冻干处理后，g/s hms依然能够保持其光滑的表面和相对致密的结构，这有助于在摩擦过程中维持其球形状态，并促进有效的滚动润滑。
      在这项研究中，中国科学院团队提出了一种精确靶向的润滑策略，以满足早期骨关节炎（oa）的治疗需求。他们通过将anti-col1化学结合到gelma/psbma hms（t-g/s hms）表面，赋予其对早期oa炎症部位的精确靶向能力。t-g/s hms中高亲水性的psbma成分，不仅减少了滚动摩擦，还允许高度水化，从而进一步提高了润滑性能。在正常关节生理压力下（≈32.5 mpa），其摩擦系数（cof）低至≈0.020。与目前临床使用的生物润滑剂透明质酸（ha）相比，t-g/s hms在长期使用中表现出更优越和更稳定的润滑能力。
      更重要的是，t-g/s hms能够精确、特异性地靶向并粘附在骨关节炎软骨的损伤部位。通过其表面的anti-col1与炎症部位的col1进行动态抗体-抗原相互作用，t-g/s hms在摩擦过程中持续提供有效的润滑。这一点在体外实验中得到了验证。当t-g/s hms注射于oa模型大鼠膝关节后，能精确润滑和保护局部损伤的软骨部位。即使注射量低（0.2 ml, 0.03 g ml?1），也能显著缓解疼痛（足底痛阈值比ha组高1.5倍），延缓软骨磨损的进展（mankin评分：3.3±0.6 vs. ha组9.7±0.6）。这些效果明显优于非靶向hms和ha。
      这些结果表明，抗体介导的靶向在体内是有效的，使t-g/s hms适合作为当前生物润滑剂的潜在临床替代品。

文章来源：
precise lubrication and protection of cartilage damage by targeting hydrogel microsphere - he - 2024 - advanced materials - wiley online library

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1楼2024-10-14 12:03:17

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