中国科学院上海高等研究院在精准生物润滑研究取得进展

张江发布 · 公众号 · 上海 · 2024-08-27 11:30

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针对以上问题，中国科学院上海高等研究院（以下简称“上海高研院”）先进润滑材料实验室李久盛、鲁恒毅研究员与中南大学湘雅一医院王运佳医师合作开发了一种抗体介导的靶向润滑水凝胶微球（T-G/S HMS），该微球可以实现对于早期OA病灶的精准靶向和局部润滑防护，有效阻止病情发展。相关研究成果以“Precise Lubrication and Protection of Cartilage Damage by Targeting Hydrogel Microsphere”为题发表在Advanced materials上。

图1.抗体介导的靶向润滑水凝胶微球

该策略利用甲基丙烯酰化明胶（GelMA）和聚甲基丙烯酸磺基甜菜碱（PSBMA）组成的水凝胶微球作为润滑基底材料，并在其表面修饰抗I型胶原蛋白抗体（Anti-Col1）作为靶向介质。所制得的靶向水凝胶微球（T-G/S HMS）实现了对软骨损伤区域的精准靶向和润滑。T-G/S HMS表现出对OA早期炎症部位的特异性靶向，同时PSBMA的添加提高了微球的亲水性，使其可以在表面形成稳定的水合层，显著减少摩擦系数。摩擦学实验结果显示，与标准生理盐水（PBS）对比，T-G/S HMS的平均摩擦系数降低51.2%，与传统的生物润滑剂透明质酸溶液相比，其摩擦系数降低了35.5%。体外与体内实验表明，T-G/S HMS具备良好的生物相容性，且可以显著缓解早期OA大鼠的症状，改善关节功能，并延缓其OA的进展。

论文的第一作者为上海高研院硕士贺湘茗与中南大学湘雅医院博士研究生何思涵，通讯作者为上海高研院李久盛、鲁恒毅研究员，以及中南大学湘雅一医院王运佳医师。上述研究得到了中国科学院战略性先导科技专项、上海浦江人才计划、国家自然科学基金、中国博士后科学基金和湖南省自然科学基金的支持。