礦化膠原是天然骨的重要結構，其有序組裝的納米拓撲結構支持宿主細胞附著、分化。然而在體外合成骨樣有序結構仍具有挑戰，原因在于體外合成與體內自然生長在能量上有本質區別。生物體遵循“耗散自組裝”模式，是能量上坡過程；而體外化學合成由熱力學控制，是能量下坡過程。因此采用傳統仿生策略，僅模擬化學組分，很難實現仿生骨材料的制備。
近日，中國石油大學（北京）新能源與材料學院羅聃副研究員與北京大學口腔醫院劉燕副研究員合作，以共同第一作者的身份報道了一種熱力學控制的合成有序組裝纖維內礦化膠原的方法。所合成的礦化纖維支架展現與天然骨高度一致的生物界面，并表現出強大的內源性干細胞募集能力。進一步細胞和動物實驗證明，人工合成支架可誘導干細胞多相分化，誘導成骨及血管生成；并通過體內宿主干細胞歸巢誘導骨髓形成。
該論文以 “Thermodynamically Controlled Self-Assembly of Hierarchically Staggered Architecture as an Osteoinductive Alternative to Bone Autografts” 為題發表于國際頂級學術期刊 Advanced Functional Materials （ Adv. Funct. Mater. 2019, 1806445），影響因子13.325。
文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201806445
