目前，生物材料和组织工程技术在关节软骨全层缺损修复中已显示出良好的临床效果。然而，与早期/中期骨关节炎相关的部分软骨缺损，由于生物材料植入或组织工程构建存在一些困难，其修复仍是一大临床难题。为此，来自浙江大学的欧阳宏伟教授团队，利用小分子N-(2-氨基乙基)-4-(4-(羟基甲基)-2-甲氧基-5-硝基苯氧基)丁酰胺（NB）对丝素蛋白微球进行改性，制备出可即时使用、具有组织粘附功能的关节表面涂料（JS-Paint），在关节表面软骨部分缺损中具有良好的修复效果。JS-Paint的制备原理如图1a所示，NB的NH2基团通过与丝素微球（SFM）的COOH基团反应，接枝到SFM形成JS-Paint。制备出的JS-Paint如图1b所示，FT-IR光谱证实NB成功地接枝到SFM上。扫描电镜（SEM）结果显示接枝NB后，JS-Paint与SFMs的结构并无明显差异（图1d）。

同时，JS-Paint在nm紫外光照射下，可以活化生成醛基，与软骨表面的氨基结合，从而牢牢粘附在软骨组织上（图2a-c）。涂抹了JS-Paint的软骨组织呈现出淡黄色，而SFMs处理的软骨组织则呈白色。SEM结果显示，对照组以及软骨-SFM组表面较为光滑，而在软骨-JS-Paint组的表面可以观察到一层均匀分布的微球多孔层（图2e）。将SFMs和JS-Paint分别处理软骨组织5min后，以PBS洗涤未与组织粘附的样品，再进行组织切片及荧光检测发现，SFM样品已经被洗涤掉，而JS-Paint则牢固地粘附于软骨表面（图2f）。

接着，研究者检测了JS-Paint对细胞的黏附和增殖的效果。活/死细胞染色结果显示，相比于低黏附培养皿（LAP），涂有JS-Paint的LAP（LAP-JS-Paint）上的细胞数量较多且分布均匀。且JS-Paint呈现良好的生物相容性和无毒性，随着培养时间的延长，细胞数量快速增加。CCK-8结果也呈现相同的效果，证明JS-Paint具有促进细胞黏附、增殖的功能（图3）。

此外，JS-Paint在实际软骨组织缺损处对细胞也有良好的黏附作用。在体外软骨部分缺损处涂刷JS-Paint（Defect-JS-Paint），再将细胞接种其上。结果显示，相较于对照组，Defect-JS-Paint上黏附的细胞明显更多（图4a,b）。而将JS-Paint涂抹在接种有细胞的培养皿上，1D和5D后对涂料表面的细胞进行死/活染色，发现1D时JS-Paint上就有活细胞，5D后活细胞数量显著增加，即JS-Paint在体外具有良好的促细胞迁移的功能（图4c，d）。

最后，研究者利用兔软骨部分缺损模型，对JS-Paint体内修复效果进行了检测。结果显示，6周后，对照组中未经处理的部分软骨缺损表面仍然比较粗糙，而涂抹了JS-Paint的缺损表面则更加光滑（图5b），JS-Paint组的国际软骨修复学会(ICRS)缺陷修补评分也明显更高（图5c）。切片染色的结果也类似，番红快绿染色以及HE染色的结果均表明，相比于对照组，JS-Paint组可以明显促进软骨的修复（图6）。

综上所述，研究者通过将NB的NH2基团与SFM的COOH基团反应制备出具有良好组织粘附、促细胞黏附增殖特性的JS-Paint涂料，可以在体内较好地修复部分厚度软骨缺损，为部分厚度软骨损伤相关疾病的治疗提出了新的思路。

本研究由来自浙江大学的欧阳宏伟教授团队完成，并于年5月发表于ACSAppl.Mater.Interfaces。

论文信息：JingweiZhang#,XianzhuZhang#,YiHong,QianbaoFu,QiulinHe,AsmaMechakra,QiuwenZhu,FeifeiZhou,RenjieLiang,ChenglinLi,YejunHu,YiweiZou,ShufangZhang,andHongWeiOuyang*,Tissue-AdhesivePaintofSilkMicroparticlesforArticularSurfaceCartilageRegeneration,ACSAppl.Mater.Interfaces，12：?.

供稿：于启帆审校：过倩萍编辑：王佳媛预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇


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