近日，四川大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院/國家生物醫(yī)學(xué)材料工程技術(shù)研究中心張興棟院士團(tuán)隊(duì)樊渝江教授和孫勇研究員課題組在Nature Communications上發(fā)表題為“An instantly fixable and self-adaptive scaffold for skull regeneration by autologous stem cell recruitment and angiogenesis”的研究論文。論文共同第一作者為博士后盧恭恭、博士生徐揚(yáng)；華西醫(yī)院神經(jīng)外科惠旭輝教授，華西口腔醫(yī)院頜面外科羅恩教授，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院蔣青教授，四川醫(yī)療器械生物材料和制品檢驗(yàn)中心梁潔教授等專家共同參與了該項(xiàng)研究。

由腦外傷引起的大面積顱骨缺損的修復(fù)在臨床上仍具挑戰(zhàn)性。當(dāng)前，無細(xì)胞功能支架重建顱骨缺損面臨干細(xì)胞來源有限、支架可拉伸性較差和不匹配的界面融合等問題而發(fā)展受阻。此外，傳統(tǒng)顱骨成形術(shù)中的附加器械，如顱骨鎖或骨釘，增加了手術(shù)的復(fù)雜性和成本。因此，尋找在顱骨切除術(shù)后可立即植入并固定于缺損部位的柔性可降解生物材料已成為國內(nèi)外學(xué)者研究的新方向。這對于顱腦外傷患者顱骨缺損的再生修復(fù)，避免二次開顱手術(shù)并降低并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。

HCLS通過募集和保留內(nèi)源性干細(xì)胞快速啟動成骨和成血管實(shí)現(xiàn)顱骨重建

樊渝江教授和孫勇研究員課題組開發(fā)了一種即刻粘附的柔性再生支架（HCLS），在不使用輔助固定器械和外源性生長因子/細(xì)胞的情況下，可通過柔性變形和自粘附有效固定于缺損界面，適應(yīng)顱內(nèi)壓變化的同時(shí)保持支架結(jié)構(gòu)的完整性。該支架具有仿生骨基質(zhì)的雜化交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，良好的力學(xué)匹配和界面整合，可通過柔性變形對外界應(yīng)力做出響應(yīng)（圖2）。同時(shí)，其提供的適當(dāng)基質(zhì)微環(huán)境調(diào)控巨噬細(xì)胞M2極化，其較高的孔隙率、相互連通的多孔結(jié)構(gòu)以及功能性的官能團(tuán)，確保了內(nèi)源性干細(xì)胞的浸潤、遷移以及血管長入。研究結(jié)果表明，該支架在裸鼠皮下實(shí)現(xiàn)了顯著的異位礦化和血管生成，在兔(Φ=9 mm)和比格犬(Φ=15 mm)顱骨缺損模型中，分別實(shí)現(xiàn)了97%和72%的新生骨覆蓋面積。本研究全面評估了一種被廣泛考慮的無細(xì)胞/因子再生方法的可行性，將為臨床上顱骨切除術(shù)和顱骨成形術(shù)后的即刻修復(fù)提供潛在有效的策略。

 HCLS通過組織粘附、鈣離子螯合和柔性變形，實(shí)現(xiàn)良好的力學(xué)匹配與界面整合，引導(dǎo)顱骨再生。

（來源：四川大學(xué)）