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新策略助力糖尿病骨缺損修復
作者：刁雯蕙      來源：中國科學報
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近日，中國科學院深圳先進技術(shù)研究院醫(yī)藥所研究員王國成團隊聯(lián)合空軍軍醫(yī)大學口腔醫(yī)院孔亮團隊、常州大學趙曉兵團隊在《先進科學》發(fā)表最新研究。該研究針對糖尿病患者骨植入失敗率高的臨床難題，開發(fā)了新型納米限域氫氣遞送系統(tǒng)。
糖尿病患者骨植入失敗率高的主要歸因于長期高糖環(huán)境引發(fā)的高氧化應激，導致骨再生持續(xù)受抑。氫氣雖在抗炎抗氧化方面具有生物醫(yī)學潛力，但現(xiàn)有遞送方式存在局部供應不足、無法與植入物整合等缺陷。氨硼烷作為高效儲氫前藥，其快速水解導致的氫氣泡生成和細胞毒性嚴重制約生物應用。
對此，研究團隊創(chuàng)新性提出單端錨定對接策略，通過等離子噴涂與水熱反應在鈦合金表面構(gòu)建HyPT多級微納結(jié)構(gòu)，結(jié)合鎂離子負載成功制備AB@HyPT-Mg材料。該設計實現(xiàn)三大突破，一是通過限域效應調(diào)控氨硼烷溫和水解，氫氣可持續(xù)釋放11天以上；二是阻隔氨硼烷分子與炎癥微環(huán)境過氧化氫的毒性反應；三是協(xié)同鎂離子促進神經(jīng)血管化骨再生。實驗驗證顯示，該材料可顯著降低糖尿病微環(huán)境的活性氧水平，并在正常血糖模型中保持促骨再生能力。
現(xiàn)有的納米限域策略主要聚焦于氨硼烷的快速產(chǎn)氫，而研究團隊將納米限域策略應用于調(diào)控氨硼烷的緩慢水解，并將其整合到醫(yī)用植入材料的氫氣遞送系統(tǒng)中，突破了傳統(tǒng)氫氣治療技術(shù)的局限性，為糖尿病骨缺損修復提供了新的解決方案。團隊指出，該技術(shù)未來可通過調(diào)控氫氣與金屬離子協(xié)同釋放，拓展至神經(jīng)修復及抗衰老醫(yī)學領域。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202502741
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