双功能聚氨基酸水凝胶单阶段修复感染骨缺损

文章来源：北科纳米专业的纳米材料合成专家浏览次数：42时间：2026-01-26 设计合成：18101240246

摘要

针对感染性骨缺损的治疗挑战，本研究构建具有连续抗菌与成骨激活特性的工程化聚氨基酸水凝胶，通过体内外实验验证其在感染控制与骨缺损修复中的作用，实现该病症的单阶段重建。

研究背景

感染性骨缺损的治疗是骨科领域的重要挑战，传统治疗需分阶段完成感染控制与骨重建。基于这两项核心任务的内容与时间特性，设计兼具连续抗菌与成骨促进功能的双功能材料，是该领域的重要研究方向。

主要内容

本研究通过开环聚合构建特定组分的水凝胶，分别通过BMP-2肽移植与万古霉素加载赋予其成骨特性与抗菌特性，进而构建双功能工程化水凝胶；对该水凝胶开展体外表征、生物相容性分析及抗菌与成骨特性评估，并利用兔子感染性骨缺损模型验证其体内治疗效果

研究设计

围绕感染控制与骨重建的序列性需求，设计兼具连续抗菌与成骨激活功能的双功能水凝胶体系；通过体外实验系统评估材料的理化特性、生物相容性及核心功能，再通过体内动物模型验证其在感染性骨缺损修复中的综合效能。

结果

所构建的工程化水凝胶具备适配研究需求的理化特性，早期可实现抗生素的快速且持续释放，在体外能有效抑制革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌；该水凝胶具有良好的细胞相容性，可促进干细胞向成骨方向分化；在兔子感染性骨缺损模型中，该水凝胶能够同时实现感染控制与骨重建，加速缺损修复进程。

思路延伸

本研究通过功能整合策略构建序列性双功能材料，为感染性骨缺损的单阶段治疗提供了新的材料设计思路；其核心在于根据治疗需求的时间特性与功能需求，实现抗菌与成骨功能的精准匹配与协同发挥，为多功能生物材料的研发提供了参考。

原文来源：

1. 期刊：Theranostics

2. 发表日期：2026-01-01

3. DOI：10.7150/thno.121585

4. 作者：Yutao Cui、Yuhang Tian、Minghan Dou、Shaorong Li、Yi Fan、Gan Wang、Chuangang Peng、Yanbing Wang、Dankai Wu

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