近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)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，有效修復大鼠股骨缺損。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(jìn)院客座研究生王旭竹和助理研究員邵俊東。
由于腫瘤、創(chuàng )傷等導致的骨缺損問(wèn)題一直是臨床醫生面臨的一個(gè)巨大挑戰，目前，國內外學(xué)者主要致力于尋找一種骨替代材料有效修復骨缺損。鍶元素是一種能夠有效促進(jìn)骨修復的微量元素，研究表明，鍶元素復合羥基磷灰石、生物玻璃等作為骨替代材料能夠很好地修復骨缺損。然而，這種骨替代材料中有效鍶離子釋放濃度無(wú)法得到精確控制。近年來(lái)，利用各種外源性刺激如電場(chǎng)、磁場(chǎng)、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換材料，因其良好的生物相容性及生物可降解性，近年來(lái)在生物醫學(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的玻璃化轉變溫度（55℃），導致PLGA微球破裂，從而實(shí)現鍶離子的控釋。通過(guò)調整照射的時(shí)間和位置即可控制鍶離子在時(shí)間和空間得以釋放，發(fā)揮藥效，從而實(shí)現大鼠股骨骨缺損的有效修復（如圖）。這種黑磷基載藥系統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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