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  骨是人體不可分割的一部分，通過自身不斷的自修復維持骨量和承重特性。然而，骨的自我修復受制于缺損范圍及其生理狀況。骨重建是一個復雜的生理過程，涉及多種細胞類型和各種生理因素的相互作用，需要多方協同作用維持骨組織的完整性。相較于傳統的治療方法，骨組織工程成為治療骨缺損的一種有效策略，但是構建具有結構支撐和再生微環境適配的骨修復材料仍然面臨巨大的挑戰。

  具有多孔的微/納纖維網絡結構生物活性支架因其類似于細胞外基質（ECM），能夠促進細胞粘附和增殖等行為，有利于支架與組織的整合，近年來受到研究者們的青睞。與其他支架制備技術相比，3D打印技術在制備幾何形狀可定制、孔徑可控的三維支架方面表現出了優勢，然而三維支架較低的力學強度和較弱的成骨能力將限制其在骨修復中的實際應用。理想的人工骨修復材料應該滿足以下幾個方面的需求：（1）制備的支架材料具有與缺損部位相匹配的個性化形狀和ECM樣微結構，利于營養物質輸送和骨組織生長；（2）具有合適的力學性能和降解速率，為骨重建提供較好的結構支撐；（3）具有足夠的血管生成和成骨活性，加速血管化骨再生。

圖1 DMSNs/SrHA/PGP支架的制備與引導骨組織再生示意圖。

圖2 （A）不同納米纖維含量復合支架的制備示意圖；（B）復合支架的宏觀圖片；（C-F）3D 打印微絲與電紡纖維的SEM 與TEM圖；（G-I）不同納米纖維含量（1-4 wt%）復合支架的SEM圖。

圖3 （A-B）支架的元素分析；（C）支架的親水性；（D-E）支架的力學性能；（F-G）支架的降解性能；（H-I）DMOG和Sr離子的釋放。

圖4 （A）復合支架的小鼠包埋與評價示意圖；（B-C）血管灌注的Micro-CT 成像與定量分析；（D-E）；CD31表達的熒光圖片與定量分析；（F-G）HIF-1α表達的熒光圖片與定量分析。

圖5 （A）復合支架的大鼠顱骨缺損修復示意圖；（B-D）體內骨再生的micro-CT重建圖片與骨密度和骨體積的定量分析；（E）H&E和Masson染色圖片。

圖6 （A）CD31、α-SMA和OCN表達的熒光圖片；（B）CD68和CD163表達的熒光圖片；（C-F）CD31、α-SMA、OCN和CD163⁺/CD68⁺的定量分析。

  在本研究中，利用3D打印SrHA@PCL支架作為框架結構，賦予了復合支架較高的力學性能。復合支架內填充的多孔納米纖維網絡不僅促進營養物質運輸和組織長入，還通過釋放DOMG促進血管形成。此外，結合納米纖維的較快降解和3D打印微絲的緩慢降解行為，實現了DMOG和Sr離子的可控釋放，促進了血管生成和成骨的耦合。綜上所述，本研究制備的DMSNs/SrHA@PGP支架可以促進快速的組織浸潤和引導血管化骨再生，同時為構建與成骨微環境適配的仿生骨支架提供了一種新策略。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsnano.3c00598