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骨类器官组织透明化:看清骨再生全过程! 大段骨缺损修复一直是临床难题,传统方法如金属植入、异体骨移植存在排异、供体短缺、骨整合差等问题。能否让干细胞“自己长出骨头”?这篇发表于 Advanced Materials 的研究给出了答案! ✅ 技术亮点 研究团队开发了一种 GelMA/AlgMA/HAP(明胶/海藻酸盐/羟基磷灰石)复合生物墨水,通过数字光处理(DLP)3D打印技术,构建出厘米级、可自矿化的骨类器官。 模拟天然骨基质结构:有机(胶原)+无机(羟基磷灰石)双相复合 实现长期培养(>40天)与多细胞分化(成骨、软骨、脂肪) 自矿化能力强,40天内形成类松质骨结构,力学性能接近天然骨! ✅ 关键发现 骨类器官在体外可自主矿化,形成高密度钙磷沉积(μCT验证) 植入裸鼠皮下后,20天即可形成骨样组织,40天具备血管网络与骨髓样微环境 转录组分析揭示:PI3K-Akt、MAPK、钙信号等多条通路协同驱动成骨分化 在大鼠颅骨缺损模型中,8周内实现61.6%骨体积再生,远超对照组! ✅ 组织透明化:直击“骨头里”,看清再生全过程! 利用组织透明化技术(佳维斯FDISCO透明化方法),将矿化骨类器官变透明,保留荧光信号 结合光片荧光显微镜与3D重建软件,首次实现骨类器官内部血管网络、细胞分布、矿化热区的无损全景成像 无需切片即可观察骨类器官内部复杂结构,精准定位成骨、血管化、免疫细胞浸润区域 为骨再生机制研究提供“看得见”的3D数据,突破传统二维切片信息局限! 🎯 总结 这项研究首次实现了基于骨基质启发的“自矿化骨类器官”构建,并通过组织透明化技术看清其内部再生全过程,突破了传统骨组织工程在结构仿生、力学性能和细胞功能整合方面的瓶颈。 #组织透明化 #类器官 #骨再生 #组织工程 #生物材料
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