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可注射液固相变镁基水凝胶修复骨缺损的研究

摘要创伤、感染、肿瘤切除等引起的不规则骨缺损是临床治疗中面临的一项巨大挑战。基于聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)/1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP),我们制备了可注射MgO/MgCO3@PLGA水凝胶(PMM),用于不规则骨缺损的治疗。实验结果表明,PMM水凝胶具有良好的注射性和适形性,可实现不规则缺损的填充,并能够通过液固相变在原位形成多孔支架。同时,通过调节加入的MgO和MgCO3颗粒含量,可实现PMM水凝胶降解过程中镁离子(Mg2+)的持续稳定释放,并促进永生化小鼠胚胎成纤维干细胞(iMEF)的增殖、迁移、成骨分化和胞外基质矿化。此外,在大鼠颅骨双缺损模型中,micro-CT和组织学分析表明PMM水凝胶在填充骨缺损后可逐渐降解,并显著促进原位骨再生和骨缺损修复;与空白缺损组相比,PMM水凝胶填充的骨缺损内骨体积分数增加了近2倍。上述研究结果表明,PMM水凝胶可以微创注射的方式完成不规则骨缺损的填充,并通过液固相变后的多孔支架结构和适宜的Mg2+释放促进骨缺损修复。PMM水凝胶的独特优势为探索不规则骨缺损修复提供了新的研究思路,具有临床转化的潜能。

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