华西医院等科研单位研发兼具自愈合与自润滑双功能的新型聚氨酯半月板支架

近日，华西医院骨科运动医学中心付维力教授和再生医学中心蒋霞副教授团队联合在国际期刊Advanced Functional Materials（IF：19.0）发表题为Self-Lubricating and Self-Healing Polyurethane Elastomer as a Meniscal Prosthesis to Delay Osteoarthritis Progression的研究论文。该研究成功研发了一种兼具自愈合与自润滑双重功能的新型聚氨酯半月板支架（DPU@HA）。体内外实验系统证实，该材料通过优化关节的生物力学微环境，可有效减轻软骨所受的异常机械应力，进而抑制机械敏感离子通道Piezo1介导的软骨细胞微环境变化，从而为半月板替代和预防骨关节炎的发生提供了可能的解决方案。

半月板作为膝关节的关键减震和传力结构，对保护关节软骨至关重要，但半月板大部分区域血供匮乏，损伤后自愈能力极差。目前，半月板成型和缝合修复术是临床常用疗法，虽然半月板部分切除能缓解短期症状，却因破坏了关节正常的力学平衡，常导致继发性骨关节炎（OA）的加速进展；再者，缝合修复术指征相当有限，现有的组织工程等修复策略，亦因力学性能匹配不佳、生长因子应用成本高等因素，临床应用受到限制。因此，开发一种能替代原有半月板功能并保护关节的生物相容性材料，是运动医学领域亟待解决的难题。

针对这一难题，研究团队创新性地设计了一种新型聚氨酯弹性体。该材料通过引入动态的二甲基乙二肟-氨基甲酸酯化学结构，使材料具备了在体温度下快速修复损伤的自愈合能力；同时利用金刚烷与环糊精之间的超分子主客体相互作用，将关节腔内源的天然润滑分子透明质酸锚定于材料体系中，赋予其应力响应性的自润滑功能。研究系统地评估了新型半月板假体（DPU@HA）在体外的理化性能、生物相容性，并在兔半月板次全切除模型中验证了其体内保护软骨的效果及相关分子机制。

骨科运动医学中心博士周颐、杨小龙为论文共同第一作者，付维力教授、再生医学中心蒋霞副教授为论文共同通讯作者，华西医院为第一作者单位。该研究得到了国家自然科学基金、四川省科技计划、四川大学华西医院学科卓越发展1·3·5工程等项目的支持。