氧化石墨烯掺杂PLGA静电纺丝纳米纤维用于肌腱修复的研究取得进展

2019-03-18

       通过静电纺丝技术制备的聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）纳米纤维生物支架材料具有良好的生物相容性和生物可降解性，而且可以形成类似细胞外基质的三维微环境，有利于干细胞的粘附、生长及分化，广泛应用于组织损伤修复及再生医学领域。本课题组前期研究发现，氧化石墨烯掺杂的PLGA纳米纤维能够调控纳米纤维膜的形貌以及理化性质，有效促进间充质干细胞的粘附、增殖和向成骨定向分化（Luo, et al. Enhanced proliferation and osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells on electrospun graphene oxide-incorporated poly (lactic-co-glycolic acid) nanofibrous mats, ACS Appl. Mater. & Interfaces, 2015, 7, 6331–6339）。在此基础上，我们与上海交大附属第六人民医院赵金忠主任医师团队经过3年多的密切合作，考察了上述氧化石墨烯掺杂的纳米纤维膜结合骨髓间充质干细胞进行肌腱修复的效果（图1）。研究人员通过建立兔冈上肌腱损伤模型，将纳米纤维膜经手术植入兔肩袖肌腱-骨之间，并定期进行Micro CT观察、组织学分析以及生物力学测定，发现与常用的PLGA纳米纤维膜相比，氧化石墨烯掺杂可以更显著促进纳米纤维对肌腱损伤的修复效果，有望用于临床骨/软骨损伤修复。

      该工作是由本课题组硕士生王芷莹、博士生刘晓云作为论文作者，张智军研究员作为共同通讯作者，与上海市第六人民医院合作团队共同完成的，近期发表在学术刊物International Journal of Nanomedicine上。该研究工作受到中国科学院“器官重建与制造”战略性先导科技专项以及中国科学院院重点部署项目等课题资助。

Su, W.; Wang, Z. Y.; Jiang, J.; Liu, X. Y.; Zhao, J. Z.*; Zhang, Z. J.* Promoting Tendon to Bone Integration Using a Graphene Oxide-Doped Electrospun Poly(lactide-co-glycolide) Nanofibrous Membrane, International Journal of Nanomedicine, 2019, 14, 1835-1847.

      图1. 氧化石墨烯掺杂的PLGA纳米纤维膜用于肌腱修复的实验示意图。