徐雁教授团队成功自主研制用于髋臼盂唇重建的BMP-2修饰纳米静电纺丝组织工程生物支架 为髋臼盂唇重建再生拓展新思路

2022年2月,北京大学第三医院运动医学科徐雁教授团队在Orthopedics(骨科学)领域排名第三的期刊The American Journal of Sports Medicine发表题为“BMP-2 Modified Electrospun Scaffold for Acetabular Labral Reconstruction Promotes Collagen Fiber Regeneration in a Porcine Model”的研究成果。本研究研制的BMP-2修饰纳米静电纺丝支架可以在髋臼盂唇重建部位持续释放生长因子,在一定程度上促进重建盂唇胶原纤维形成和成骨分化,恢复髋臼及重建盂唇的生物力学功能,为髋臼盂唇重建再生拓展新思路。

本研究制备了聚乳酸-聚乙二醇共聚物(PELA)纳米静电纺丝组织工程生物支架,对PELA静电纺丝的表面结构、理化性能进行分析,并研究材料的BMP-2缓释动力学特点。分别用单纯肌腱、电纺丝包裹肌腱、电纺丝结合BMP-2包裹肌腱,重建小型猪髋臼盂唇。术后24周对重建髋臼组织进行分子生物学、组织学和生物力学评估。结果发现,用BMP-2静电纺丝支架重建的髋臼盂唇中有大量新生软骨细胞和部分新生骨组织,在扫描电镜下可见重建盂唇中致密的胶原纤维结构,与正常髋臼盂唇胶原纤维排列结构基本一致,且重建盂唇组织中COL1,COL2和COL3的含量均上调,同时实验组重建盂唇的压缩及拉伸模量显著高于其他各组,同时实现了髋臼盂唇生物力学性能及组织学结构的恢复。

电纺丝支架制备过程及动物实验研究示意图,扫描电镜下可见重建盂唇中致密的胶原纤维结构

运动医学科硕士研究生吴睿麒、博士研究生高冠英为文章的共同第一作者,徐雁教授为文章的通讯作者。本研究获得国家自然科学基金、北京市自然科学基金的资助。

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