β-氨基酸聚合物通过成骨细胞选择性策略促进种植体骨整合的突破性研究

为解决生物惰性种植体易发生纤维包裹、骨整合不足的临床难题，华东理工大学刘润辉团队设计了一系列两亲性β-氨基酸聚合物，通过高通量筛选获得具有显著成骨细胞选择性的MM50CH50材料。该聚合物通过调控血清蛋白吸附和RGD基序暴露，选择性促进成骨细胞粘附（优于天然KRSR肽），在大鼠口腔种植模型中使骨-种植体接触率提升至85.5±7.1%，显著优于未涂层钛钉（32.8±10.5%）。该研究为开发抗蛋白水解、易规模化生产的骨整合促进材料提供了新范式。

　　

种植体与周围骨组织的整合不良是骨科和牙科领域长期存在的临床挑战。当生物惰性材料（如钛合金）植入体内时，成纤维细胞往往抢先粘附在种植体表面形成纤维包裹，阻碍成骨细胞的定植，最终导致种植体松动甚至失败。目前常用的RGD肽和KRSR肽虽能促进细胞粘附，但存在蛋白易降解、合成成本高等缺陷。如何开发兼具稳定性、选择性和经济性的新型生物材料，成为提升种植体长期存活率的关键科学问题。

华东理工大学刘润辉团队在《Nature Communications》发表的研究中，创新性地利用β-氨基酸聚合物（β-amino acid polymers）的结构可调性，通过组合不同阳离子（NM/MM/DM/βHLys）和疏水基团（CP/CH/CO）单元，构建了76种两亲性聚合物库。研究人员采用高通量筛选技术，发现MM₅₀CH₅₀聚合物表现出惊人的成骨细胞选择性——其选择性比天然KRSR肽提高2.3倍，同时克服了天然肽易降解的缺点。

关键技术方法包括：1）β-内酰胺开环聚合合成聚合物库；2）基于OEG₈抗污层的表面修饰技术；3）RNA-seq分析细胞粘附差异基因；4）免疫荧光定量纤维连接蛋白（FN）构象变化；5）建立大鼠上颌骨种植模型进行Micro-CT和组织学分析。

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