一、文献基础信息

英文标题：Integrating Fluorescence and Magnetic Resonance Imaging in Biocompatible Scaffold for Real-Time Bone Repair Monitoring and Assessment

中文标题：在生物相容性支架中集成荧光与磁共振成像，用于骨修复的实时监测与评估

作者：Ai Yang、Yue Wang、Qian Feng、Kanwal Fatima、Qianqian Zhang、Xiaojun Zhou、Chuanglong He（东华大学、上海市松江区中心医院）

期刊：Advanced Healthcare Materials，2023年Early View，文章号2302687，DOI：10.1002/adhm.202302687

发表时间：2023年11月8日首次发表

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adhm.202302687

在生物相容性支架中集成荧光与磁共振成像，用于骨修复的实时监测与评估 

摘要：原位监测骨组织再生进程对骨组织工程支架的开发至关重要，但能同时刺激成骨进程并对体内骨再生进行无创监测的支架鲜有报道。基于硬软集成策略，本研究制备了由3D打印微丝和含有辛伐他汀（SV）、吲哚菁绿负载超两亲分子以及氨基化超小超顺磁氧化铁纳米粒（USPIO-NH2）的水凝胶网络组成的多功能支架。体外和体内结果均表明该支架通过SV可控释放显著促进成骨；复合支架表现出碱性磷酸酶响应的近红外II荧光成像；同时，共交联纳米复合网络中的USPIO-NH2可通过磁共振成像（MRI）可视化支架降解。因此该生物复合支架能够在成骨刺激后对新生骨形成和支架降解过程进行无创原位监测，为开发组织工程的诊疗一体化支架提供了有前景的策略。

 

二、文献核心主要内容

研究背景：实时原位监测骨组织再生进程对骨组织工程支架开发至关重要，但既能刺激成骨又能无创监测体内骨再生的支架鲜有报道。现有方法难以兼顾骨修复促进与无创监测。本研究基于硬软集成策略，构建兼具成骨刺激、荧光成像和磁共振成像功能的多功能支架，实现骨修复的实时监测与评估。

主要内容：构建由3D打印微丝和含辛伐他汀（SV）、吲哚菁绿（ICG）负载超两亲分子及氨基化超小超顺磁氧化铁纳米粒（USPIO-NH2）的水凝胶网络组成的生物复合支架。SV可控释放促进成骨；碱性磷酸酶响应体系实现近红外II（NIR-II）荧光成像，用于监测新生骨形成；USPIO-NH2作为磁共振成像（MRI）造影剂使支架降解过程可视化。通过体外细胞实验和体内动物模型验证成骨效果与双模态成像监测能力。

实验结果：体外和体内实验均显示该支架通过SV可控释放显著促进成骨；支架在碱性磷酸酶作用下产生近红外II荧光信号，可反映新生骨形成；共交联网络中USPIO-NH2提供磁共振信号，实现支架降解的无创可视化。支架生物相容性良好，可同时实现成骨刺激与实时成像监测。

研究结论：该生物复合支架通过成骨刺激与荧光/MRI双模态无创成像的整合，实现了对骨修复过程中新生骨形成和支架降解的实时原位监测，为组织工程诊疗一体化支架的开发提供了有前景的策略。

 

三、瑞禧产品引用情况

引用产品：PEG-b-PLKC（聚乙二醇-b-聚赖氨酸衍生物嵌段共聚物）。

相关产品：PEG-聚赖氨酸（PEG-PLL）系列、PEG化多肽/聚合物嵌段共聚物（PEG-PCL、PEG-PLGA、PEG-PLL-FITC等）。

原文：本文构建水凝胶网络与纳米成像体系时采用PEG-b-PLKC嵌段共聚物作为亲水稳定与功能组装组分，参与USPIO-NH2等功能纳米粒的稳定分散和支架网络的构建。PEG-b-PLKC为瑞禧生物产品目录覆盖的PEG-聚赖氨酸类嵌段共聚物。

 

四、相关文献：

文献名称：1、PEG-g-CS nanoparticles for oral delivery of epigallocatechin gallate and gut microbiota regulation
中文名：PEG-g-CS 纳米粒口服递送 EGCG 并调控肠道菌群
作者：Liao Y, et al.
链接：https://scijournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jsfa.13567

文献名称：2、mPEG-NHS modified liposomal irinotecan for colorectal cancer long circulation
中文名：mPEG-NHS 修饰伊立替康脂质体用于结直肠癌长循环递送
作者：Chen L, et al.
链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.3c00742

文献名称：3、Mal-PEG-NHS conjugate of iRGD peptide on graphene oxide for deep tumor penetration
中文名：Mal-PEG-NHS 介导 iRGD 偶联氧化石墨烯实现深部肿瘤渗透
作者：Wang H, et al.
链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adhm.202200671

文献名称：4、SH-PEG-NH₂ modified porphyrin nanoparticles for sonodynamic tumor therapy
中文名：SH-PEG-NH₂修饰卟啉纳米粒用于肿瘤声动力治疗
作者：Shi S, et al.
链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142961221008924

文献名称：5、PEG2k-PLGA10k micelles for ocular delivery of dexamethasone in corneal injury
中文名：PEG2k-PLGA10k 胶束眼表递送地塞米松治疗角膜损伤
作者：Ge Z, et al.
链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0014305724000926

文献名称：6、PPS-PEG-FITC labeled ROS responsive nanocarriers for melanoma cell tracing
中文名：PPS-PEG-FITC 标记 ROS 响应纳米载体用于黑色素瘤细胞示踪
作者：Fu Q, et al.
链接：https://www.tandfonline.com/doi/full/10.2147/IJN.S418932