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作品名称：循环光热响应实现机械电耦合调控协同促进骨再生
第一作者：雷皓淇
作者单位：华中科技大学同济医学院口腔医学院
通讯作者：陈莉莉
作者单位：华中科技大学同济医学院口腔医学院
作品说明：文章于2024年7月11日发表于J Nanobiotechnology期刊，影响因子10.60，JCR分区为生物工程与应用微生物Q1区。
主要内容为：仿生天然细胞外物理微环境已成为组织再生领域的重要策略，多种物理干预手段（如超声、热疗及电刺激疗法）已展现出显著潜力。然而，如何实现多种物理信号协同耦合以高度模拟天然组织特性，进而提升再生效能仍面临重大挑战。机械信号与电生理信号的耦合调控已被证实是调节组织修复进程的有效途径，但在细胞外微环境中对力-电耦合信号进行精准便捷的时空操控以促进组织再生仍存在技术瓶颈。本团队研究设计了一种近红外光响应的光热敏感压电膜，可实现近红外光照下机械-电信号协同输出。实验表明，近红外激发产生的高效机-电耦合效应通过增强细胞机械感知、粘附铺展及细胞骨架重构等过程，显著促进干细胞成骨分化并加速骨缺损修复。该研究不仅揭示了机-电信号耦合调控成骨分化的分子机制，更为发展基于多物理场协同作用的骨组织工程疗法提供了创新性解决方案。
这篇文章的研究结果首次通过光响应材料实现了机械-电信号的可控耦合输出，突破了传统单一物理因子干预的局限性。通过建立近红外光控的机-电协同作用平台，为揭示物理微环境中多模态信号协同调控细胞命运的分子机制提供了关键技术工具。为希望通过可控外部场响应的生物材料实现基于仿生设计的精准医疗提供了基本见解。 http://t.cn/AXUNnlbP