最新研究負責人、生物醫(yī)學(xué)工程系副教授阿希列什·佳哈瓦解釋說,二維COF多孔有機聚合物因其結(jié)晶性、有序可調(diào)的多孔結(jié)構(gòu)等備受關(guān)注,但COF難以加工成納米材料,且穩(wěn)定性差,限制了其在再生醫(yī)學(xué)和藥物輸送方面的應(yīng)用,需要新方法讓這些COF保持足夠穩(wěn)定,同時保持其生物相容性。
鑒于此,在本研究中,佳哈瓦團隊通過將COF與兩親性聚合物——同時含有疏水性和親水性成分的大分子結(jié)合,增強了COF納米顆粒的水穩(wěn)定性,使這些納米顆粒能夠應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)。
研究人員發(fā)現(xiàn),即使在較高濃度下,二維COF也不會影響細胞的活力和數(shù)量激增。此外,這些二維COF擁有生物活性,可以引導(dǎo)干細胞生成骨細胞。初步研究表明,這些納米顆粒的形狀和大小會影響其生物活性,但需要開展更多深入研究。
由于這些納米顆粒擁有很多孔隙,佳哈瓦團隊利用這種特性來遞送藥物。實驗證明,他們能夠?qū)⒁环N名為地塞米松的骨誘導(dǎo)藥物裝載到COF的多孔結(jié)構(gòu)中,以進一步促進骨骼的生成。
研究人員表示:“這些納米顆??梢匝娱L藥物被遞送到人類間充質(zhì)干細胞(通常用于骨再生)的時間,藥物的持續(xù)釋放增強了干細胞向骨系的分化,由此促進了骨骼再生?!?/p>
團隊認為,這項研究對未來生物材料的設(shè)計非常重要,可以為組織再生和藥物遞送應(yīng)用提供指導(dǎo)。他們計劃接下來在患者身上評估這種納米技術(shù)。