Mater. Today Bio | TOMID张超/吴钊英课题组在骨缺损修复研究领域发表研究论文

       因创伤或疾病引发的骨缺损由于治疗周期长，对机体造成损害大，目前仍然是临床中的主要挑战之一。骨移植及植入性骨替代材料已成为现今治疗骨缺损和促进骨修复的重要策略。对于植入材料来说，与宿主骨达成最佳骨性结合，同时具备良好的免疫调节特性，是实现早期稳固固定以及长期稳定成骨的必要前提。聚醚酮酮（PEKK）因其卓越的生物相容性和与骨骼相似的机械性能，成为常用的植入材料之一。然而，PEKK与细胞间几乎没有相互作用，这可能引发长时间的炎症反应，导致材料与宿主骨结合不佳，出现植入物移位、笼陷、松动等问题，大幅增加手术失败风险。因此，提升 PEKK 基植入支架的生物活性，已成为骨科植入领域的重要挑战。

       针对上述问题，近日中山大学张超、吴钊英课题组提出通过使用熔融成型沉积技术，将 PEKK 与生物活性玻璃（BG）共混打印，随后通过磺化处理以及晶胶填充等改性手段，开发出了新型 PEKK 基复合支架（SPBC）。

       在这项研究工作中，PEKK 与 BG 的共混打印实现了生物活性离子的持续释放，磺化反应显著提升了 PEKK 支架的表面亲水性和粗糙度，同时，填充的晶胶在紫外线照射下与 PEKK 支架共价结合，为后续细胞驻留创造了有效空间。体外实验结果显示，SPBC 对纤连蛋白和玻连蛋白有着较强的吸附能力，能够有效促进间充质干细胞的黏附。进一步研究发现，在 SPBC 支架上培养的细胞内黏着斑激酶在 Y397 位点的磷酸化程度增加，加速了细胞铺展，有利于改善支架的骨整合效果。此外，BG 的添加促进了生物活性离子的持续释放，不仅增强了巨噬细胞的极化和抗炎细胞因子的分泌，还促进了间充质干细胞的成骨分化。动物实验进一步证实，SPBC 具有优异的抗炎性能和与宿主骨组织的整合能力，在骨修复领域展现出重要的应用前景。

      该工作以《Functional poly(ether-ketone-ketone) composite scaffold with enhanced cell-material interaction, anti-inflammatory and osteogenesis for facilitating osteointegration and bone regeneration》为题，发表于中科院一区期刊《Materials Today Bio》。TOMID博士生杨茜雯为第一作者，中山大学张超教授、吴钊英副教授为论文的通讯作者。论文作者还包括中山大学研究生陈安孛、博士生张鑫。中山大学生物医学工程学院为论文第一单位。本研究得到了国家重点研发计划、深圳市科技计划、深圳市出站博士后科研资助项目等资助。

论文信息：Qianwen Yang, Anbei Chen, Xin Zhang, Zhaoying Wu, Chao Zhang. Functional poly(ether-ketone-ketone) composite scaffold with enhanced cell-material interaction, anti-inflammatory and osteogenesis for facilitating osteointegration and bone regeneration. Materials Today Bio, 2025, 31: 101533. https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2025.101533.

供稿：杨茜雯

终审：吴钊英