可变刚度超分子水凝胶

刚度匹配促骨分化

水凝胶刚度通过机械转导调控干细胞命运，实现促进骨整合的生物活性假体界面。

王中汉 · Zhao, Yue · Bai, Haotian · 常非 · 杨小玉 · Wang, Xianggang · Liu, Jiaqi · 吴敏飞 · Lin, Quan · 王金成 · 刘赫

International Journal of Biological Macromolecules 2024

技术优势

刚度匹配促骨分化

在一定范围内提高水凝胶刚度，可直接增强BMSCs的成骨分化趋势，无需额外诱导因子。

激活机械转导通路

刚度信号通过FAK-MAPK通路传导，mRNA测序证实该通路在促骨分化中起关键作用。

应用场景

• 骨科植入物：水凝胶-钛合金复合界面可加速植入物与周围骨的结合，缩短术后康复期。
• 骨组织工程：通过调控水凝胶刚度，可引导干细胞定向分化为骨组织，用于骨缺损修复。
• 干细胞力学调控：提供研究干细胞感知力学信号并转化为生化响应的平台，阐明力学-生物学耦合机制。