IF ：12.6！超声激活压电水凝胶：通过协调肌生成与神经再支配助力功能性肌肉修复

本文研究了体积性肌肉流失（VML）的新型治疗策略，设计了一种注射型、导电型且具有压电特性的KOCC水凝胶，将无铅压电（K，Na）NbO₃（KNN）纳米颗粒融入由氧化海藻酸钠、盐酸千烷和钙离子组成的动态交联网络，结合超声刺激构建无线电疗策略。该策略无需植入电极或外部导线，可产生可控局部电场，通过协调肌生成、增强神经再生及神经肌肉连接形成，同时减少过度炎症与纤维化，实现小鼠VML模型的功能改善，为VML治疗提供了新型压电平台；相关文献发表于Journal of Nanobiotechnology期刊。

创新点

01

无线压电平台，规避侵入

构建无线、超声响应的压电治疗平台，无需植入电极或外部导线连接，可产生可控局部电场，避免侵入性操作带来的相关问题，提升治疗的安全性与便捷性。

02

可注射水凝胶，适配损伤

设计动态交联的KOCC水凝胶体系，整合无铅压电材料与生物相容性基质，兼顾压电性能与可注射性，能够精准适配VML损伤部位的填充与修复需求。

03

协同调控，提升修复

聚焦肌生成与神经再支配的协同调控，同时改善VML损伤微环境，减少过度炎症与纤维化，实现肌肉结构与功能的协同修复，突破单一修复机制的局限。

材料开发

材料 / material

KOCC水凝胶，由无铅压电（K，Na）NbO₃（KNN）纳米颗粒、氧化海藻酸钠、盐酸千烷及钙离子组成，通过动态交联形成稳定网络结构，兼具压电性与导电性。

功能 / Function

在超声刺激下可产生可控的局部电场；具备可注射性，可适配VML损伤部位的填充需求；能够促进肌生成分化，增强神经再生及神经肌肉连接形成，同时抑制过度炎症与纤维化，为肌肉修复提供适宜的微环境。

思路延伸

1. 材料性能优化：进一步优化KOCC水凝胶的组成比例，提升其压电性能与生物相容性，同时探究超声参数（如强度、频率）对电信号产生及修复效果的调控规律，实现修复效果的精准提升。

2. 分子机制深入：深入研究该压电平台调控肌生成与神经再支配的具体分子机制，明确电信号对相关细胞通路的调控作用，为VML的精准治疗提供坚实的理论支撑。

3. 应用场景拓展：拓展该压电水凝胶在其他组织损伤修复中的应用潜力，探索其在神经损伤、软骨修复等领域的适配性，丰富压电材料的应用场景。

原文来源

期刊名称：Journal of Nanobiotechnology

发布日期：2026-03-01

DOI：10.1186/s12951-026-04124-8

研发团队：Yangbao Lyu, Fang Wang, Haihan Gao, Erpeng Yang, Liren Wang, Zaijin Tao, Yang Xiao, Qifu Yang, Yuhan Jiang, Yuming Zhou, Liuqing Yang, Wen Gong, Ke Wang, Fangzhou Yao, Xuanyong Liu, Jiajun Qiu, Xin Ma, Jia Jiang