丝素蛋白水凝胶粘合剂
缝合修复仍然是治疗半月板变异撕裂的黄金手段。然而,与再撕裂易感性相伴的难以接近的撕裂仍未解决。为了从粘附和再生的角度扩展半月板修复工具,浙江大学欧阳宏伟教授团队设计了一种由甲基丙烯酸丝素蛋白与负载与生长因子TGF-β1的苯硼酸离子液体交联组成的双功能生物释放生物粘合剂(S-PIL10),将化学机械修复与内半月板再生相结合。这项研究成果发表于Nature communications(https://doi.org/10.1038/s41467-024-47029-6).与纯丝素蛋白凝胶相比,由苯硼酸离子液体(PIL)富集的β-sheet和氢键的超分子相互作用可增强湿附着力、抗溶胀性和抗疲劳能力。此外,S-PIL10通过动态硼酸酯键影响炎症微环境,进一步强化局部半月板撕裂修复,S-PIL10持续释放TGF-β1用于细胞募集和缺陷边缘桥接。兔体内模型在功能上证明了半月板撕裂的无缝和密集重建,验证了半月板粘合剂的概念是可行的,并为修复半月板撕裂的临床前研究提供了有前途的革命性策略。
小结:水凝胶胶粘剂S-PIL10通过结合定制离子液体和羟基的动态硼酸酯键,具有抗炎特性,可清除活性氧(ROS)并改善撕裂半月板的微环境,水凝胶S-PIL10具备这些优越性能。在新西兰白兔各类半月板撕裂中表现出优异的修复性能,证明了S-PIL10的强粘附性能与TGF-β1的功能在修复过程中相辅相成。然而,研究仍然存在一些局限性。兔模型的半月板与人类半月板不同,今后的研究应采用较大的动物,修复性能在临床治疗中可能更有说服力。此外,兔子术后立即采用半月板粘合剂S-PIL10治疗,而慢性半月板病变在临床上更常见,S-PIL10对不明显和渐进性撕裂的治疗效果有待进一步验证。
Fig. 1: Schematic representation of formation and
application of menisucs adhesive.