熱療是一種對(duì)正常組織損傷較小的傳統(tǒng)療法,自古代以來就被廣泛地用于治療諸多慢性疾病。然而常規(guī)的熱療方法受限于外部直接加熱傳遞效率低下的問題,治療效果較為有限。
近年來隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展,納米光熱治療已經(jīng)成為腫瘤治療領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn),具有適用范圍廣、選擇性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便等顯著優(yōu)點(diǎn)。
近日,中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院副研究員童麗萍、研究員王懷雨與香港城市大學(xué)教授朱劍豪等合作,成功研制出一種具有光熱響應(yīng)的智能生物材料,該材料可用于促進(jìn)骨缺損部位的再生修復(fù)。
受腫瘤光熱治療研究的啟發(fā),團(tuán)隊(duì)基于前期與喻學(xué)鋒課題組在黑磷基生物材料方面的研究合作(Angew. Chem. Int. Ed. 55, 5003, 2016; Small 13, 1602896, 2017; Adv. Sci. 5, 1700848, 2018),將黑磷納米片與可生物降解的醫(yī)用高分子PLGA相復(fù)合,制備出一種具有光熱響應(yīng)作用的新型骨科植入材料。
此種新型的復(fù)合生物材料僅需要添加0.2%的黑磷納米片,就能夠在肌肉組織覆蓋下具有較高的光熱轉(zhuǎn)化效果,甚至在植入大鼠骨缺損部位后仍對(duì)近紅外光照具有很強(qiáng)的光熱響應(yīng)。
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),40~42℃范圍的局部光熱刺激就能夠顯著促進(jìn)骨缺損部位的組織再生,而黑磷納米片的添加還能夠調(diào)控高分子基材的降解,因此可用作一種理想的骨科植入材料。
在此項(xiàng)工作中,研發(fā)團(tuán)隊(duì)還深入探討了光熱促成骨的分子生物學(xué)機(jī)制,為骨科植入材料的功能設(shè)計(jì)提供了一條全新思路。
論文第一完成單位是深圳先進(jìn)院,第一作者是童麗萍,通訊作者是王懷雨。
Tong L, Liao Q, Zhao Y, et al. Near-infrared light control of bone regeneration with biodegradable photothermal osteoimplant[J]. Biomaterials, 2019, 193: 1-11.
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