12月11日，上海理工大学骨科生物医学和器械创新研究院联合上海长征医院、上海瑞金医在国际著名医学期刊《先进科学》（Advanced Science）在线发表研究论文，标题为“通过高渗透性微/纳米水凝胶微球调控软骨-骨代谢治疗骨关节炎”（Regulating Chondro-Bone Metabolism for Treatment of Osteoarthritis via High-Permeability Micro/Nano Hydrogel Microspheres），博士后左贵来为论文第一作者，肖建如教授、崔文国教授和周振华教授为论文共同通讯作者，上海理工大学为第一完成单位。
骨关节软骨由于亚软骨下骨异常重塑导致骨关节炎（OA），恢复软骨-骨代谢平衡是治疗骨关节炎的关键。然而，传统的关节内注射治疗方法，无法直接突破软骨屏障到达软骨下骨。因此，在本研究中，采用水热法合成了超小尺寸（≈5 nm）的硒掺杂碳量子点（Se-CQDs，SC），并与三苯基膦（TPP）结合形成了TPP-Se-CQDs（SCT）。进一步，SCT与经醛和甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸（AHAMA）动态络合，构建了高渗透性的微/纳米水凝胶微球（SCT@AHAMA）以恢复软骨-骨代谢平衡。
该研究探讨了在治疗骨关节炎（OA）时向软骨下骨（SB）提供治疗药物所面临的挑战，研究重点在于使用微/纳米水凝胶微球作为传递系统，该系统能够穿透软骨屏障并调节软骨代谢，从而恢复软骨代谢的平衡，这对于治疗骨关节炎至关重要。体外实验证实，硒原子清除了单核巨噬细胞线粒体中的活性氧（ROS），抑制了破骨细胞的分化和功能，并抑制了早期软骨细胞的凋亡，以维持软骨基质合成和分解之间的平衡。体内实验进一步证明了该传递系统抑制了破骨细胞的发生和H-血管侵袭，从而调节了异常骨重塑的启动和过程，并抑制了软骨下骨中的软骨降解。总之，基于超小量子点的微/纳米水凝胶微球有助于有效渗透关节软骨下骨，并调节软骨-骨代谢以治疗骨关节炎。
该研究强调了给药系统在医学、生物技术和纳米技术中的广泛应用，为改善骨关节炎治疗提供了新的策略，并突显了给药系统在医学和纳米技术中的多样潜在应用，有望在未来为临床治疗和研究提供创新的解决方案。
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供稿：健康学院（骨科生物医学和器械创新研究院）
