《AHM》：石墨烯纳米复合水凝胶增强成骨作用

近年来，由于在再生医学和组织工程中的变革潜力，先进纳米复合材料的发展引起极大关注。其中，纳米复合水凝胶因其生物相容性、机械强度和模拟细胞外基质（ECM）的能力而成为骨组织工程应用的候选材料。然而现有水凝胶往往难以在机械强度与生物活性之间实现最佳平衡，限制其在更广泛应用领域的实际转化。为解决骨再生的关键挑战，加入功能化的还原氧化石墨烯（rGO）衍生物将增强明胶水凝胶的机械完整性、可控的生物降解性和成骨潜力，从而为骨再生提供一个多功能支架。

在此背景下，罗马尼亚布加勒斯特国立理工大学Mariana Ionița及其团队开发一种纳米复合水凝胶，该水凝胶结合rGO衍生羧化物（CBX）和氨化物（AMN），并结合结冷胶、明胶和纤维素纳米纤丝（CNFs），以增强骨组织工程中的成骨作用。

图1 冷冻干燥纳米复合材料形态表征

图2 纳米复合材料皮下植入物在植入后8周的体内生物相容性分析

本文要点：

1. 纳米复合水凝胶合成包括超声剥离、京尼平交联和冷冻干燥。
2. 微计算机断层扫描（µCT）显示，高度多孔、相互连接的结构有助于营养扩散和细胞渗透。
3. CBX/AMN支架展现出优异的水合能力与双相降解特性。
4. 体外实验表明，所有支架都具有细胞相容性，维持细胞活力，并促进成骨分化。
5. 小鼠皮下植入证实支架具有生物相容性，无炎症或异物反应；组织学和免疫荧光分析显示具有成骨潜力，矿化程度增强，骨桥蛋白和骨钙素表达升高。

总之，本研究表明功能化rGO、CNFs和生物聚合物的协同整合产生结构和生物学性能增强的支架，并突出它们在骨再生医学的设计优化和临床转化方面的潜力。

参考资料：https://doi.org/10.1002/adhm.202501941

Functionalized Reduced Graphene Oxide-Based Nanocomposite Hydrogels for Enhanced Osteogenesis in Bone Tissue Engineering