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炎症中“重建骨基”:载多肽微球-壳寡糖复合水凝胶的修复策略

发布时间:2025-08-19       来源:中新康明


在骨组织工程领域,如何在炎症环境中实现有效骨再生,一直是材料科学与医学研究的热点。近期,电子科技大学医学院周新竹在廖娟教授指导下,开发出一种载MESPtide多肽微球-壳寡糖复合水凝胶,并系统探索了其在炎性骨缺损中的修复机制,为应对牙周炎、种植体周围炎等疾病造成的骨质缺损提供了新方案。

从炎症出发,材料需更“聪明”

炎性骨缺损因局部免疫紊乱、微环境恶化而导致骨再生受限,传统材料在这类复杂环境中效果不理想。为此,该研究引入源自Moesin结构蛋白的专利多肽MESPtide,结合壳寡糖(COS)的天然抗炎特性,通过PLGA微球作为缓释载体,构建出一种可注射的复合水凝胶材料,实现同时具备成骨活性、缓释功能与抗炎调节的材料平台。

在实际应用中,这类复合水凝胶对载药系统的包裹能力和药物释放行为有较高要求。中新康明可针对这类医用功能水凝胶提供药物包裹与修饰服务,包括小分子、多肽、蛋白药的缓释设计与复合评估,助力材料性能优化与机制验证。

水凝胶的结构之美与功能之深

该水凝胶通过乳化法制备多肽负载微球(约50μm),再与壳寡糖氢键交联形成网状结构,具备良好的吸水性与稳定性,可支持细胞黏附与迁移。同时,其三维多孔结构有利于MESPtide与壳寡糖的缓慢释放,提供持续性的生物刺激。

在功能评估中,该材料显著提升了成骨细胞的黏附与迁移能力,并在炎症模型中有效降低了TNF-α、IL-6等炎性因子的表达,展现出材料在免疫调节与成骨诱导方面的双重优势。

值得一提的是,我们可提供水凝胶体系的抗体偶联与表面修饰服务,实现其在炎症靶向、免疫调控等方向上的定向应用开发。这对拓展材料的治疗深度和精准度具有重要意义。

成骨不仅在实验室,更需体内验证

许多材料在体外有效,然而在真实体内环境中往往表现受限。为验证该水凝胶的临床潜力,研究团队构建了SD大鼠下颌骨炎性缺损模型,评估其在骨修复与抗炎中的实际效果。

结果显示,复合水凝胶在2周及4周内均显著促进骨组织生成,提升骨体积分数、骨小梁厚度,并改善组织结构。免疫染色证实其可增强TGF-β、RUNX2等修复相关因子表达,并有效抑制局部炎症反应,提示其在复杂缺损环境下的再生能力优于传统材料。

针对此类实验材料的转化需求,中新康明提供水凝胶中试放大服务,包括配方优化、工艺稳定性验证、批间一致性评估,助力科研成果从实验室向产业端过渡。

机制层面探究:JAK-STAT信号的关键角色

深入的机制研究通过转录组测序揭示,该水凝胶调控下的成骨相关基因显著富集于JAK-STAT信号通路。进一步的蛋白检测验证了JAK1与STAT3的磷酸化上调,提示该信号轴在材料促成骨及抗炎效应中发挥核心作用。

在机制研究基础上,若后续进入临床前研究阶段,中新康明也可提供符合GMP环境的水凝胶样品制备与递交,覆盖药物递送、水凝胶骨替代材料等研发需求,配合申报路径,支持真实产品化流程的推进。

医研交叉下的未来期待

本研究在材料设计、功能验证与机制分析上形成了完整的闭环体系,是医工交叉研究的成功案例。复合水凝胶在适应炎症微环境、持续释放生物活性物质以及诱导成骨分化方面均表现优异。

中新康明具备多类型水凝胶的定制开发能力,涵盖天然多糖、生物降解高分子、智能响应体系等,能够支持科研人员实现从基础研究到成果应用的快速对接与协同开发。

未来,该材料仍具拓展潜力:如结合促血管生成因子、调控微球释放曲线,或通过3D打印实现个性化匹配等方向,将进一步推动其临床转化。

作为智能水凝胶家族中的一员,载MESPtide多肽微球-壳寡糖复合水凝胶正逐步突破“炎症壁垒”,在骨修复领域中展示出真正的应用价值。

 

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