Bioorthogonal "Click Chemistry" Bone Cement with Bioinspired Natural Mimicking Microstructures for Bone Repair.
Bioorthogonal "Click Chemistry" Bone Cement with Bioinspired Natural Mimicking Microstructures for Bone Repair.
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DOI：
10.1021/acsbiomaterials.2c01482
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发表时间：
2023-03-13
影响因子：
5.8
通讯作者：
Lu, Lichun
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu, Xifeng;Gaihre, Bipin;Li, Linli;Rezaei, Asghar;Tilton, Maryam;Elder, Benjamin D.;Lu, Lichun
目前的骨水泥系统通常需要自由基或金属相关的引发剂和/或催化剂用于交联过程，这可能对人体造成严重的毒性。此外，所得的致密支架可能具有延长的降解时间，并且细胞难以渗透并形成新组织。在本研究中，我们开发了一种多孔“点击”有机-无机纳米杂化（PO-点击-ON）骨水泥，该骨水泥通过无金属双正交点击化学交联，并通过颗粒沥滤形成模拟天然骨组织的多孔结构。应变促进的点击反应能够在排除任何有毒引发剂或催化剂的情况下快速有效地交联聚合物链。所得到的PO-点击-ON植入物支持异常的体外干细胞粘附和成骨分化，其中大部分干细胞深深地浸润到支架中。使用大鼠颅骨缺损模型的体内研究表明，PO-点击-ON系统实现了出色的细胞吸附、新血管形成和骨形成。本研究中开发的多孔点击骨水泥是一种具有多功能性的有前途的骨和其他组织工程应用平台。
Current bone cement systems often demand free radical or metal-related initiators and/or catalysts for the crosslinking process, which may cause serious toxicity to the human body. In addition, the resultant dense scaffolds may have a prolonged degradation time and are difficult for cells to infiltrate and form new tissue. In this study, we developed a porous “click” organic—inorganic nanohybrid (PO-click-ON) cement that crosslinks via metal-free biorthogonal click chemistry and forms porous structures mimicking the native bone tissue via particulate leaching. Strain-promoted click reaction enables fast and efficient crosslinking of polymer chains with the exclusion of any toxic initiator or catalyst. The resulting PO-click-ON implants supported exceptional in vitro stem cell adhesion and osteogenic differentiation with a large portion of stem cells infiltrated deep into the scaffolds. In vivo study using a rat cranial defect model demonstrated that the PO-click-ON system achieved outstanding cell adsorption, neovascularization, and bone formation. The porous click cement developed in this study serves as a promising platform with multifunctionality for bone and other tissue engineering applications.
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影响因子：
46.2
作者：
Jewett JC;Bertozzi CR
通讯作者：
Bertozzi CR
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DOI：
10.1073/pnas.1411295111
发表时间：
2014-09-16
影响因子：
11.1
作者：
Li, Yaqian;Liu, Wei;Du, Yanan
通讯作者：
Du, Yanan
DOI：
10.1073/pnas.1704171114
发表时间：
2017-05-02
影响因子：
11.1
作者：
Li, Jing;Springer, Timothy A.
通讯作者：
Springer, Timothy A.
影响因子：
6.2
作者：
Lin-Gibson, Sheng;Cooper, James A.;Cicerone, Marcus T.
通讯作者：
Cicerone, Marcus T.
影响因子：
15
作者：
Gordon, Chelsea G.;Mackey, Joel L.;Jewett, John C.;Sletten, Ellen M.;Houk, K. N.;Bertozzi, Carolyn R.
通讯作者：
Bertozzi, Carolyn R.