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活性氧 (ros) 在包括骨骼在内的组织修复中起着至关重要的作用。因此,检测和调节 ros 对于监测和促进骨修复至关重要。 日前 , 科研人员 首次使用光声成像技术可视化了以过氧化氢 (h 2 o 2 ) 为代表的 ros 在骨损伤微环境中的时空分布。 ros水平在骨损伤后显着升高,在骨愈合的某个阶段达到峰值,然后逐渐降低至基线水平。为了调节骨损伤微环境中的 ros,研究了 使用能够分解h 2 o 2 并产生氧气的中空二氧化锰纳米粒子 (hmnps)。
示意图1,研究设计的示意图。 复合水凝胶清除使用 pa 成像技术可视化的 h 2 o 2 ,并释放氧气和骨形态发生蛋白-2 (bmp-2) 相关肽以促进成骨。lipo@hrp&abts 纳米探针被注射到骨损伤部位,并在暴露于 h2o2 时产生强烈的 nir 吸收,进一步转化为 pa 信号,从而能够使用 pa 成像系统检测 h 2 o 2 。
在体外,hmnps 消除细胞内 ros 以保护细胞免受氧化损伤并通过释放氧气促 进细胞生长。在体内, 含有明胶甲基丙烯酰 (gelma) 和 hmnps (hmnp/gelma) 的复合水凝胶以“按需”方式释放氧气和骨形态发生蛋白-2 (bmp-2) 相关肽,以响应骨微环境 ros 的变化。 应用负载 bmp-2 相关肽 (bhmnp/gelma) 的 hmnp/gelma 复合水凝胶可显着增强大鼠临界大小颅骨缺损的骨形成。总之,这项研究的结果表明,ros(如 h 2 o 2 )的可视化和调节可能是诊断和治疗骨缺损的新策略。
卷首图封面
相关论文以题为 targeting endogenous hydrogen peroxide at bone defects promotes bone repair 发表在《 advance
d functional materials 》上。 通讯作者 是 苏州大学 韩凤选副研究员 , 刘庄 教授 ,和 李斌 教授。
参考文献:
doi.org/10.1002/adfm.202111208
doi.org/10.1002/adfm.202270063
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