沈国芳教授/刘昌胜院士《Biomaterials》：基于粘弹性聚乙二醇-聚癸二酸甘油酯共聚物的双层支架用于全层关节缺损中软骨修复

材料化学快讯材料化学快讯 2022-05-03

Research design of the viscoelastic PEGS and the bilayer scaffold for full-thickness osteochondral defect regeneration.(A) The synthesis process of PEGS/MBG bilayer scaffold, (B) Properties of the 12h-crosslinking PEGS/MBG bilayer scaffold, (C) PEGS/MBG bilayer scaffold was implanted into the full-thickness osteochondral defect.

全层关节缺损需要同时修复软骨及其软骨下骨组织，是目前临床面临的一大挑战。材料适度的粘弹性有利于细胞的软骨分化。本文以具有良好生物弹性、降解性的聚乙二醇-聚癸二酸甘油酯共聚物（PEGS）为基质，设计并制备了具有不同交联度和流变学性能的多孔粘弹性PEGS支架。通过材料交联时间的控制赋予材料良好的粘弹性和弹性。结果表明，与高交联度弹性PEGS相比，低交联度下制备的粘弹性PEGS可显著促进细胞成软骨分化、有利于维持软骨细胞及软骨基质的分泌。基于此，将PEGS与介孔生物玻璃（MBG）支架相结合，构建了一种可高效、一体化修复全层关节缺损中的软骨/骨结构的PEGS/MBG双层支架。软骨和软骨下骨的同步再生在关节缺损修复过程中缺一不可，设计可同时诱导软骨和骨向分化的双功能支架是一体化修复的关键，这将为临床关节缺损修复提供一种新的思路。论文第一作者为上海交通大学医学院附属第九人民医院的博士后林丹（2018年华东理工大学博士毕业）和博士后蔡卜磊，上海交通大学医学院附属第九人民医院的沈国芳教授、华东理工大学材料学院的袁媛教授和刘昌胜院士为该文章的共同通讯作者。

上海交通大学医学院附属第九人民医院沈国芳教授：医学博士、主任医师、博士生导师、教授，国际牙医学院院士（FICD）。现任上海健康医学院副院长；上海交通大学医学院附属九院口腔颅颌面科学科带头人；国际颅颌面坚固内固定协会国际教员；中华口腔医学会口腔计算机专业委员会副主任委员；中华口腔医学会口腔颌面外科专业委员会常委；上海口腔医学会口腔颌面外科专委会前任主任委员。长期从事口腔颌面外科、颅颌面外科的基础与临床等方面的研究；在国内外杂志上发表论文300余篇；主编专著2部，主译1部。主持国家科技部重点专项、“863”重点项目子项目、国家自然基金项目（6项）、“十一五”国家支撑项目子项目、上海市科委启明星及启明星追踪项目、上海市教委曙光计划、上海市科委及教委重点项目等国家及省部级课题30余项。

华东理工大学材料学院刘昌胜院士：中国科学院院士，华东理工大学教授、博士生导师。长期从事生物材料和纳米材料的研究，在国际上率先提出“材料生物学”的概念，发展了多种活性骨修复材料以及生长因子制备和材料活化新技术；研制出自固化磷酸钙人工骨并获此类产品注册证，实现临床广泛应用。作为项目负责人，先后承担国家重大科学研究计划项目、国家自然科学基金委创新群体项目及重点项目、教育部高等学校学科创新引智计划项目和教育部长江学者创新团队项目等项目；出版著作（教材）4部，发表SCI论文270余篇，获授权发明专利45项（其中美国授权专利4项）。先后获得国家自然科学奖二等奖、国家科技进步二等奖（均排第一），何梁何利基金创新奖，上海市青年杰出贡献奖，以及国际生物材料学会联合会会士（Fellow）、美国医学与生物工程院会士（Fellow）等。

华东理工大学材料学院袁媛教授：华东理工大学教授、博士生导师。长期从事骨/软骨组织再生与修复材料方面的研究工作，在多级微纳结构材料和聚乙二醇-聚癸二酸甘油酯共聚物的合成与活性化方面取得系列成果。发表SCI收录120余篇，申请发明专利20余项。先后以第二完成人获国家自然科学二等奖（2014年）和上海市自然科学一等奖（2013年）。担任中国生物材料协会理事、上海生物医学工程第八届生物材料专业委员会副主任，中国生物材料学会陶瓷分会理事

论文信息：Dan Lin#, Bolei Ca#*, Le Wang, Lisha Cai, Zihao Wang, Jirong Xie, Qian-xin Lv, Yuan Yuan*, Changsheng Liu*, Steve GF Shen*. A viscoelastic PEGylated poly(glycerol sebacate)-based bilayer scaffold for cartilage regeneration in full-thickness osteochondral defect.Biomaterials 2020, 120095.