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邱東課題組發展出用于骨折內固定的生物活性粘合劑
2020-02-26 | 编辑:lry | 【 】【打印】【關閉

  使用粘合劑替代傳統的侵入性內固定工具(如鋼板、鋼釘)將會給骨科手術帶來革命性的突破。理想的骨粘合劑應該能夠即時固定骨折部位,同時提供適合骨細胞長入的空間和微環境,促進骨折愈合。氰基丙烯酸酯(俗稱萬能膠)是目前唯一兼具優異即時粘接強度和生物相容性的醫用膠水,但其聚合産物不可降解,無法支持新生骨組織長入穿過粘合層,從而阻礙了骨愈合,尚不能用作骨粘合劑。 

  最近,在科技部、国家自然科学基金委和中國科學院的支持下,化学所高分子物理與化學實驗室邱东课题组提出了一种生物活性玻璃复合成孔策略,助力氰基丙烯酸酯粘合剂用于骨折内固定,促进骨折愈合。生物活性玻璃具有优异的骨传导性和骨诱导性,能够促进骨组织的再生。但是生物活性玻璃降解速率过慢,无法及时形成多孔结构以满足细胞长入,而且其表面丰富的羟基会加速引发氰基丙烯酸酯的聚合固化,导致手术时间窗口过短。鉴于此,该研究团队将聚乙二醇与PSC生物活性玻璃(由邱東團隊開發首款pH中性生物活性玻璃)複合作爲氰基丙烯酸酯的致孔劑,克服了以上問題。實驗結果表明,上述含生物活性致孔劑的骨粘合劑能夠在5-15分鍾內固化,以提供即時的固定,確保骨折處不發生移位。聚乙二醇在體內可快速溶解而原位形成適應細胞遷移和組織生長的多孔結構,與此同時,預包裹的PSC生物活性玻璃暴露于體液環境中,展示生物活性,進一步促進成骨相關細胞的長入、增殖和分化,支持骨折斷面的連接和愈合。該生物活性骨粘合劑具有良好的臨床轉化前景,可爲臨床骨折治療提供新的思路和方法,同時,上述複合致孔策略還可用于生物活性玻璃之外的物質,以增加基體材料與功能物質的配伍性。 

  相關研究工作發表在近期的Advanced Materials雜志上DOI: 10.1002/adma.201907491,並選爲當期的Back Cover。该工作是与中國科學院化学研究所乔燕研究员及北京大學第三醫院周方教授合作完成。 

 

    

    

  高分子物理與化學實驗室 

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