在软骨组织工程中,材料能否模拟细胞外基质(ECM)微环境,是影响修复效果的关键。由于软骨缺损难以自愈,传统治疗方法(如自体移植、微骨折术)常面临供体不足或修复不彻底等问题。近日,北京化工大学周佳慧在张建军副教授和南京思元医疗技术有限公司李林研发总监的指导下,开发了一种基于再生丝素蛋白(RSF)与重组人源化III型胶原蛋白(rhCol-III)的复合可注射凝胶,展现出良好的软骨修复潜力。
该凝胶以RSF为骨架,通过乙醇诱导其形成β-折叠结构,提高稳定性和力学强度。rhCol-III的引入进一步增强了仿生性与细胞相容性。两者共混后冷冻干燥、粉碎,与纤维蛋白原-凝血酶体系交联,制成可注射凝胶。材料结构多孔、力学性能稳定,降解周期可达三个月,具备良好的组织填充与释放能力。
我们在中新康明可针对该类水凝胶材料进行定制化开发,支持多种结构设计和性能优化需求,具备从毫克级研发到公斤级批量供应的能力,广泛服务于医药企业和科研机构的不同阶段需求。
在体外实验中,RSF-rhCol凝胶促进BMSC的黏附、增殖和迁移,同时诱导巨噬细胞向促修复的M2型转化,具有抗炎功能。在软骨分化方面,凝胶显著上调SOX9、Col-II、ACAN等关键基因表达,促进软骨基质形成,染色结果验证了透明软骨样组织的生成。
同时,我们也提供水凝胶载体在药物包裹方向的解决方案,针对小分子、蛋白、多肽等药物,可设计多种释药机制,包括控释、靶向释放等,以适配不同的临床需求和研发方向。
在大鼠软骨缺损模型中,该凝胶表现出优异的修复效果,缺损区域被新生软骨组织填充,且与周围组织整合良好,显示出高度仿生和再生能力。
该复合凝胶具备良好的注射性与操作便捷性,适合临床应用。结构和成分的设计充分模拟天然软骨ECM,增强细胞活性;同时,其免疫调节作用可有效缓解修复早期的炎症反应。整体设计融合了仿生、功能与可降解性,为软骨组织工程提供了理想材料平台。
中新康明不仅具备水凝胶类材料的大批量制备与交联技术储备,还能够为客户提供水凝胶-抗体偶联策略开发服务,特别适用于构建靶向递送系统,满足精准药物输送的研发方向。
与传统治疗方式相比,RSF-rhCol凝胶不依赖供体来源,免疫原性低,修复效果更稳定,更适合标准化生产。未来还可通过引入其他功能分子拓展其应用领域,延伸至半月板、椎间盘等软骨相关组织。
我们还承接中试放大与GMP前期开发服务,配合客户完成从实验室配方验证到临床前应用的过渡,保障产品的连续性与合规性,助力水凝胶类药物递送平台走向临床。
尽管前期结果令人鼓舞,材料在临床转化过程中仍需优化,例如力学性能与天然软骨的匹配性、降解速率的精准调控,以及批量制备中的一致性等。
后续,研究团队计划结合基因组水平的分析工具,进一步揭示各成分在细胞分化和组织修复中的调控机制,提升材料的精准作用能力。
我们始终欢迎在医药研发领域中探索使用水凝胶材料的科研与企业团队与我们开展合作,共同推动高性能、生物安全性强、机制清晰的水凝胶产品走向产业化与临床转化。
RSF-rhCol凝胶的开发不仅为软骨修复提供了新材料方案,也为组织工程材料的仿生设计提供了参考方向,助力未来再生医学的发展迈出重要一步。