换一批
换一批可注射、组织黏附性PVA/淀粉水凝胶对力学失稳条件下关节软骨退变抑制作用的研究
Investigation of the inhibitory effect of injectable and tissue-adhesive polyvinyl alcohol/starch hydrogels on articular cartilage degeneration in a joint mechanical instability model
摘要目的 制备一种仿生正常关节滑液流变学特征的组织黏附性可注射水凝胶,并研究该水凝胶抑制膝关节创伤后软骨退变的效果及其可能的机制.方法 以聚乙烯醇溶液(PVA)、淀粉和氯化钠为主要原料制备可注射、组织黏附性水凝胶(PWN).通过流变学测试、注射器推出实验、体外降解实验、CCK-8实验、活/死细胞染色、细菌黏附实验、组织黏附实验分别对其流变学性能、可注射性、降解性能、细胞相容性、抗细菌黏附性能和组织黏附性能进行表征.构建大鼠膝关节力学失稳模型,并分为正常组、PWN组、透明质酸组(HA组)与未治疗组,其中PWN组、HA组术后1周时注射PWN与HA进行治疗.治疗4周后取大鼠膝关节标本进行Micro-CT分析和组织学染色分析,对比评估PWN对关节软骨退变的抑制作用.结果 PWN具有良好的细胞相容性和可注射性.此外,相比于HA,PWN的流变学特征更接近正常关节滑液,并且PWN具有缓慢降解的特性、更高的组织黏附性能和抗细菌黏附的能力.动物实验Micro-CT分析结果显示,PWN组软骨下骨的骨密度和骨体积/组织体积均显著高于未治疗组和HA组(P＜0.05).同时,番红快绿染色结果显示,相比于HA组,PWN组软骨表面连续性较好,未见明显破损、侵蚀,蛋白聚糖分布丰度接近正常组.结论 相比于临床使用的HA产品,PWN水凝胶具有仿生正常关节滑液的流变学特征、缓慢降解的特性和较强的组织黏附性能,可延缓大鼠膝关节力学失稳下关节骨软骨的退变,有望单独或与HA联合应用于骨关节炎等关节软骨病变的临床治疗.
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关键词
骨关节炎关节腔注射水凝胶聚乙烯醇淀粉关节滑液OsteoarthritisIntra-articular injectionHydrogelPolyvinyl alcoholStarchSynovial fluid
分类号
R318
栏目名称
DOI
10.3969/j.issn.1672-5972.2023.06.001
发布时间
2023-12-27
基金项目
国家自然科学基金（82025025）；
国家自然科学基金（32171321）；
国家自然科学基金（81802155）；
国家自然科学基金（51672184）；
国家自然科学基金（81622032）；
国家重点研发计划（2020YFC1107401）；
苏州市骨科重点实验室（SZS2022017）；
佛山市科技创新团队项目（1920001000025）
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