上海高研院等在生物醫用材料研究領域取得新進展

2020-12-12 中國生物技術網

近日，中國科學院上海高等研究院研究員李久盛團隊與上海交通大學附屬第六人民醫院、深圳大學和同濟大學等多家單位合作，在生物醫用材料的研究中取得新進展，研究成果發表在Chemical Engineering Journal上。

骨腫瘤是發生於骨骼或其附屬組織如骨肉瘤、尤因肉瘤、骨髓瘤等原發性惡性骨腫瘤，多發生於10-30歲左右的青壯年，其惡性程度高、易轉移，致殘率和死亡率高居不下。儘管生物醫療手術技術、醫療器械以及各種腫瘤靶向藥物不斷發展更新，針對骨腫瘤的治療卻無顯著突破。據調查，術後腫瘤的復發和轉移是造成治療失敗的關鍵原因，特別是大段骨缺損的修復一直是骨科醫生面臨的難題。

研究團隊通過在材料表面固定功能性薄膜的方式，設計並製備出抗腫瘤/骨修復協同一體化功能材料。研究針對骨腫瘤治療的特殊性，將具有良好光熱抗腫瘤功能的納米MoS2與優良成骨功能的硼酸鹽生物活性玻璃（BG）結合，構建具有抗腫瘤/骨修復協同一體化治療的複合材料（MPf-BG）。腫瘤切除手術後植入該支架，可在進行骨修復的同時，通過外界雷射強度來控制體內局部溫度，以溫熱灼燒剩餘或復發的癌細胞，最終達到抗腫瘤和骨修復協同一體化治療。研究發現，材料中PLGA、MoS2、BG三種材料優勢互補：PLGA將MoS2固定，富集到BG支架的表面，一定程度上提高了光熱轉換效果；PLGA可減緩納米MoS2的體內釋放行為，在賦予材料長期抗腫瘤性能的同時顯著降低了納米MoS2的體內生物毒性；MPf塗層可有效緩解長久以來BG在降解初期產生的離子突釋和生物毒性問題；基底BG比其他陶瓷、高分子、金屬材料具有更好的透光性、更小的光能吸收率，進而間接提高了材料的光熱抗腫瘤效果；Mo元素是人體必需的微量元素，MoS2的引入協同性地提高了材料的生物性能。

該研究在製備抗腫瘤/骨修復多功能材料的基礎上，結合生物活性玻璃優良的材料學性能與納米材料的優異光熱抗腫瘤功能，創新設計出多功能材料，可根據臨床所需賦予材料的相應功能，有望在組織一體化工程領域發揮作用，也將為生物材料領域研究提供新思路和依據。

論文第一作者為上海高研院副研究員王會和研究員曾祥瓊等。該研究得到國家青年科學基金、中科院青年創新促進會項目的資助。

3D列印多功能骨支架抗腫瘤/骨修復協同一體化治療

論文連結：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894720310731

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