专栏名称: 生物材料前沿
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华科协和骨科冯晓波/杨操/谭磊Nature子刊:具有持续性活性氧调节功能的可降解Janus声酶用于治疗感染性关键性骨缺损

生物材料前沿  · 公众号  ·  · 2024-12-11 00:00

正文

「全文概述」: 关键性骨缺损通常伴随有细菌感染,导致炎症和骨不连。然而,现有的可降解材料因其逐渐降解,缺乏长期的治疗效果。本文提出了一种具有持续ROS调节功能的可降解材料,定义为声酶(sonozyme),因其既是声敏化剂又是纳米酶。在降解之前,声酶通过MnN4和Cu2O8的双重活性位点可有效地发挥声动力学抗菌作用。此外,它还可以通过超氧化物歧化酶和过氧化氢酶样活性促进抗炎作用。降解后,槲皮素-金属螯合作用通过配体-金属电荷转移展现持久的抗氧化效果,同时释放的离子和槲皮素也具有显著的自抗菌、促骨生成和促血管生成作用。采用感染性颅骨缺损大鼠模型,实验表明声酶可以快速消除细菌并促进骨再生。本研究为设计具有长期效果的可降解材料用于感染性骨缺损提供了一个有前景的方案。

图1 | Janus声酶治疗感染性关键性骨缺损的机制示意图。

图2 | 纳米片的结构表征。

图3 | 纳米片在降解前的抗氧化性能及其机制。

图4 | 纳米片在降解后的抗氧化性能及其机制。

图5 | 纳米片在降解前后的抗菌性能及其机制。

图6 | 体外ROS清除与免疫调节能力。

图7 | 体外促骨生成与促血管生成能力。

图8 | 在感染性颅骨缺损中的体内抗菌性能。

图9 | 在感染性颅骨缺损中的体内促骨生成、促血管生成与免疫调节性能。







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