近日，中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院研究員喻學(xué)鋒課題組與武漢大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院教授張玉峰課題組合作，制備出一種負載黑磷及氯化鍶的藥物控釋系統(tǒng)，有效修復(fù)大鼠股骨缺損。該項研究成果以Near-Infrared Light-Triggered Drug Delivery System Based on Black Phosphorus for in vivo Bone Regeneration 為題發(fā)表在生物材料期刊Biomaterials上，論文共同第一作者為深圳先進院客座研究生王旭竹和助理研究員邵俊東。
由于腫瘤、創(chuàng)傷等導(dǎo)致的骨缺損問題一直是臨床醫(yī)生面臨的一個巨大挑戰(zhàn)，目前，國內(nèi)外學(xué)者主要致力于尋找一種骨替代材料有效修復(fù)骨缺損。鍶元素是一種能夠有效促進骨修復(fù)的微量元素，研究表明，鍶元素復(fù)合羥基磷灰石、生物玻璃等作為骨替代材料能夠很好地修復(fù)骨缺損。然而，這種骨替代材料中有效鍶離子釋放濃度無法得到精確控制。近年來，利用各種外源性刺激如電場、磁場、超聲等，控制藥物釋放被廣泛研究。其中，近紅外光因其具有較好的組織穿透能力，能夠遠程精準地控制藥物釋放。黑磷作為一種高效光熱轉(zhuǎn)換材料，因其良好的生物相容性及生物可降解性，近年來在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域備受關(guān)注。
在該研究中，該團隊制備了一種負載了黑磷和氯化鍶的聚乳酸（PLGA）微球，將其植入大鼠股骨缺損模型中，由于黑磷的光熱轉(zhuǎn)換功能，在近紅外光照射下可造成局部升溫至PLGA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（55℃），導(dǎo)致PLGA微球破裂，從而實現(xiàn)鍶離子的控釋。通過調(diào)整照射的時間和位置即可控制鍶離子在時間和空間得以釋放，發(fā)揮藥效，從而實現(xiàn)大鼠股骨骨缺損的有效修復(fù)（如圖）。這種黑磷基載藥系統(tǒng)不僅可用于骨組織再生，還有望拓展到各種需要精確藥物控釋的治療體系中。
該研究工作得到國家自然科學(xué)基金、廣東省人才計劃等的資助。
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