《AFM·封面》苏州大学韩凤选/刘庄/李斌：明胶/纳米二氧化锰水凝胶增强骨修复！

活性氧(ROS) 在包括骨骼在内的组织修复中起着至关重要的作用。因此，检测和调节 ROS 对于监测和促进骨修复至关重要。日前，科研人员 首次使用光声成像技术可视化了以过氧化氢 (H2O2) 为代表的 ROS 在骨损伤微环境中的时空分布。 ROS水平在骨损伤后显着升高，在骨愈合的某个阶段达到峰值，然后逐渐降低至基线水平。为了调节骨损伤微环境中的 ROS，研究了 使用能够分解H2O2并产生氧气的中空二氧化锰纳米粒子 (hMNPs)。

示意图1，研究设计的示意图。 复合水凝胶清除使用 PA 成像技术可视化的H2O2，并释放氧气和骨形态发生蛋白-2 (BMP-2) 相关肽以促进成骨。Lipo@HRP&ABTS 纳米探针被注射到骨损伤部位，并在暴露于 H2O2 时产生强烈的 NIR 吸收，进一步转化为 PA 信号，从而能够使用 PA 成像系统检测H2O2。

在体外，hMNPs 消除细胞内 ROS 以保护细胞免受氧化损伤并通过释放氧气促进细胞生长。在体内， 含有明胶甲基丙烯酰(GelMA) 和 hMNPs (hMNP/GelMA) 的复合水凝胶以“按需”方式释放氧气和骨形态发生蛋白-2 (BMP-2) 相关肽，以响应骨微环境 ROS 的变化。 应用负载 BMP-2 相关肽 (BhMNP/GelMA) 的 hMNP/GelMA 复合水凝胶可显着增强大鼠临界大小颅骨缺损的骨形成。总之，这项研究的结果表明，ROS（如 H2O2）的可视化和调节可能是诊断和治疗骨缺损的新策略。

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相关论文以题为 Targeting Endogenous Hydrogen Peroxide at Bone Defects Promotes Bone Repair 发表在《 Advanced Functional Materials 》上。 通讯作者 是 苏州大学韩凤选副研究员 ， 刘庄教授 ，和 李斌教授。

参考文献： http:// doi.org/10.1002/adfm.20 2111208doi.org/10.1002/adfm.202270063