壳聚糖水凝胶/3D打印聚己内酯混合支架用于软骨再生

关节软骨 (AC) 损伤修复一直是临床医生和研究人员面临的难题。最近，已经开发出一种基于间充质干细胞 (MSCs) 的有前景的疗法，用于软骨缺损的再生。作为内源性关节干细胞，滑膜间充质干细胞（SMSCs）具有很强的成软骨分化能力和关节特异性。

图 1. 研究设计示意图。

在这项研究中，基于壳聚糖 (CS) 水凝胶/3D 打印的聚 (ε-己内酯) (PCL) 混合体开发了一种软骨再生系统，该混合物含有 SMSCs 并募集注射到关节腔中的四面体框架核酸 (TFNA)。TFNA 是一种用于改善再生微环境的有前途的 DNA 纳米材料，可以被吸收到 SMSCs 中并促进 SMSCs 的增殖和软骨分化。CS作为一种阳离子多糖，可以通过静电作用与DNA结合，并在关节腔注射后在体内募集游离TFNA。3D打印的PCL支架提供了基本的机械支撑，TFNA为输送的SMSCs的增殖和软骨分化提供了良好的微环境，促进了软骨再生，从而大大提高了软骨缺损的修复。总之，这项研究证实，基于壳聚糖导向的 TFNA 募集和 TFNA 增强的细胞增殖和软骨形成，含有 SMSC 的 CS 水凝胶/3D 打印 PCL 混合支架可能是一种很有前景的软骨再生策略。

图 2. TFNA 的合成、表征和 SMSC 摄取。

图 3. CS 水凝胶对 TFNA 的吸收、PCL 和 PCL/CS 支架的制造和表征。

图 7. 修复膝关节的实验组设计、宏观评估和显微 CT 分析。

相关论文以题为Chitosan hydrogel/3D-printed poly(ε‐caprolactone) hybrid scaffold containing synovial mesenchymal stem cells for cartilage regeneration based on tetrahedral framework nucleic acid recruitment发表在《Biomaterials》上。共同通讯作者分别是四川大学华西口腔医院林云锋研究员、中国人民解放军总医院刘舒云副研究员、郝春香主治医师、南开大学郭全义主任医师。

参考文献：

doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.121131