双膦酸盐活化角蛋白组装纳米颗粒靶向骨折增强免疫调节和骨诱导

文献信息

近期，宁波大学附属李惠利医院等单位的研究成果“Bisphosphonates activated keratin assembled nanoparticle targeting bone fracture for enhanced immunomodulatory and osteoinductivity”在国际学术期刊《Chemical Engineering Journal》杂志上发表（IF：15.1）。平生公司的离体显微CT（VENUS）在论文中提供骨组织图像和定量分析。该研究的通讯作者为彭兆祥主任。
 

文献摘要

摘要：纳米蛋白质材料近来在生物技术和生物医学领域引起了关注，在新型药物制剂中具有重要的应用价值。彭兆祥主任团队设计并制造了一种双膦酸盐激活的构象保守自组装的角蛋白纳米颗粒。表征了纳米颗粒的结构，并探讨了纳米颗粒的免疫调节和骨代谢功能。此外，纳米颗粒对骨折具有一定的修复作用。本研究对多功能自组装蛋白-药物纳米颗粒的研究，为探索其治疗急性骨折等疾病的临床应用方案提供了丰富的基础数据。

实验方法

动物实验
根据先前文献报道，建立骨缺损大鼠模型。大鼠麻醉后暴露股骨髁，垂直钻一个Φ1.8mm的孔，缝合切口。经由尾静脉给不同的组别注射不同的药物，在7，14，21天安乐死小鼠，取出股骨浸泡在70%酒精中3天用Micro CT扫描。

Micro CT分析
使用平生医疗科技有限公司的Venus设备进行Micro CT分析。作者使用90kV管电压、0.09nA电流进行采集，Avatar软件进行数据的重建和分析。重建使用迭代算法，像素大小为0.026mm³。在骨损伤模型上面取一个Φ1.8mm的圆柱体，计算其中的BV/TV、Tb.MBD、Tb.Th、Tb.N、Tb.Sp.

实验结果
Micro CT分析的股骨样本如图所示。在缺陷部位可以观察到一个明显的时间序列的形态学变化。KTNP治疗组缺损部位在第21天完全修复。空白组股骨髁部分愈合，部分形成空洞。在第14天和第7天，KTNP治疗组的愈合明显优于空白组。

Micro CT评价了KTNP的功能。B:空白组和KTNP处理组在第7、14、21天的Micro CT成像结果 D:Micro CT定量结果。

文献结论
在这项研究中，作者成功地开发了一种利用双膦酸盐诱导自组装的纳米颗粒，并探索了其在骨折治疗中的功能。该方法有望成为一种靶向给药的新策略，具有一定的工程应用价值，有望为骨骨折早期治疗提供新的解决方案。

使用设备

                                                     Micro CT（型号：VENUS）（平生医疗科技）

                                                             影像软件：Avatar（平生医疗科技）