許碩貴研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)靜電紡絲和氧化聚合成功構(gòu)建了具有力學(xué)響應(yīng)的“力-電-藥物耦合”系統(tǒng),。該體系以聚偏二氟乙烯纖維膜為基底,,將二甲雙胍加載到聚吡咯涂層中,。斷端微動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電信號(hào),激活聚吡咯的電化學(xué)還原,,從而觸發(fā)二甲雙胍的應(yīng)力響應(yīng)和藥物釋放。
這一系統(tǒng)首次將不利于骨愈合的骨折斷端過(guò)度微動(dòng)逆轉(zhuǎn)為促愈合的“電微環(huán)境”,,使力-電轉(zhuǎn)換不依賴外部動(dòng)力,,由骨折斷端自然形成的微動(dòng)源源不斷產(chǎn)生。產(chǎn)生的電信號(hào)通過(guò)調(diào)控巨噬細(xì)胞極化抑制炎癥并促進(jìn)成骨,;二甲雙胍則通過(guò)雙重通路協(xié)同增強(qiáng)抗炎,、成骨和血管生成效應(yīng)。
相較于傳統(tǒng)電刺激技術(shù),,該系統(tǒng)具有無(wú)外接電源,、生物相容性優(yōu)異、動(dòng)態(tài)響應(yīng)微動(dòng)環(huán)境等核心優(yōu)勢(shì),。研究成果凸顯了整合生物力學(xué)刺激,、電信號(hào)傳導(dǎo)和靶向給藥在復(fù)雜病理環(huán)境下組織修復(fù)中的作用,為發(fā)展個(gè)性化骨修復(fù)療法奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ),,具有很好的轉(zhuǎn)化應(yīng)用價(jià)值,。