西安交大成一龙教授、裴丹丹研究员 AFM：具有重复双羧基结构和高基质强度的水凝胶用于稳定无定形磷酸钙并促进骨再生

主要观点总结

本文介绍了无定形磷酸钙（ACP）在骨缺损治疗领域的应用及其稳定性问题。西安交通大学成一龙教授和裴丹丹研究员团队受生物体内非胶原蛋白稳定ACP机制的启发，通过制备一系列高分子水凝胶，研究了水凝胶支架的化学环境对ACP稳定性和体内骨缺损愈合效率的影响。研究表明，具有重复双羧基结构和高机械强度的聚丙烯酰天冬氨酸（PAASP）水凝胶可有效延缓磷酸钙（CaP）的结晶过程，维持ACP的稳定性，并显著提高大鼠颅骨临界骨缺损模型的骨再生效率。该研究成果为骨缺损治疗提供了前景，并为基于ACP的骨再生材料设计提供了重要理论依据。

关键观点总结

关键观点1: ACP在骨缺损治疗中的潜力及稳定性问题

ACP作为骨矿化前体，能介导胶原纤维矿化，促进骨形成。但其自发快速转化为热力学稳定结晶相限制了其临床应用。

关键观点2: 现有ACP稳定方法的不足

带有羧基侧链的大分子虽已用于提高ACP的稳定性，但其效果有限，且水凝胶基质强度普遍较低。

关键观点3: 研究团队的工作重点

西安交大研究团队通过制备含有不同羧基结构的单体高分子水凝胶，探究了化学环境对ACP稳定性和体内骨缺损愈合效率的影响。

关键观点4: 研究成果

研究表明PAASP水凝胶可通过高钙离子螯合强度和氢键形成有效延缓CaP的结晶过程，维持ACP的稳定性，并显著提高骨再生效率。

关键观点5: 研究成果的应用前景

该研究成果为骨缺损治疗提供了具有前景的水凝胶支架，并为基于ACP的骨再生材料设计提供了重要理论依据。

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点击上方 “ 蓝字 ” 一键订阅 无定形磷酸钙（ ACP ）作为骨矿化前体，能够快速 介导胶原纤维矿化，促进“自下而上”的骨形成过程，在骨缺损治疗领域展现出巨大潜力 。然而， ACP 会自发快速地转化为热力学稳定的结晶相， 限制了其在临床治疗中的应用。尽管带有羧基侧链的大分子已被用于提高 ACP 的稳定性，但其稳定 ACP 效果 有限，且水凝胶基质强度普遍较低，难以有效支持骨组织再生 。此外，羧基的化学环境对 ACP 稳定性的具体影响仍不明确。 图 1 、基于不同侧链的仿生水凝胶稳定 ACP 及其在体内颅骨缺损再生中的应用 近日， 西安交通大学成一龙教授和裴丹丹 研究员 团队 受生物体内非胶原蛋白稳定 ACP 机制的启发 ，通过自由基聚合四种不同分子结构的阴离子单体 （丙烯酸（ acrylic acid,  AA ） 、 丙烯酰甘氨酸（ N -acryloyl glycine ,  ACG ） ………………………………