具有纳米酶活性的羟基磷灰石可注射水凝胶通过温和光热疗法改善免疫调控微环境并加速骨软骨缺损修复

本研究开发了一种具有纳米酶活性的Ce/MnHAp双响应水凝胶系统（HESH），通过pH/NIR激光触发时空控释机制，有效清除ROS、诱导M2型巨噬细胞极化，重塑免疫稳态。该双层支架上层模拟软骨（纯水凝胶），下层模拟软骨下骨（含Ce/MnHAp），结合温和光热疗法（PTT）促进Ca2+/PO43?等成骨因子释放，12周内实现兔骨软骨缺损完全修复，为骨关节再生提供了新型免疫调控策略。

　　

Highlight

本研究报道了一类具有纳米酶活性和光热特性的有机-无机杂化可注射水凝胶（HESH），通过顺序激活M2型巨噬细胞极化和组织再生促进骨软骨缺损修复。

Characterization of Ce/MnHAp

采用油酸乙醇辅助的溶剂热法成功合成铈/锰掺杂羟基磷灰石（Ce/MnHAp）。透射电镜（TEM）显示纳米颗粒呈均匀棒状形态（图1a-c），X射线衍射（XRD）图谱与标准羟基磷灰石匹配（图1e）。锰离子赋予材料优异的光热性能，而氧化海藻酸钠（OSA）组分能有效螯合Ca²⁺/Ce²⁺/Mn²⁺离子，确保水凝胶基质中的单分散性。

Conclusion

通过溶剂热法与希夫碱化学结合，我们成功开发出具有纳米酶活性的可注射多功能羟基磷灰石水凝胶平台。该系统整合近红外（NIR）激活的温和光热疗法（PTT），诱导巨噬细胞极化并促进成骨分化，加速组织再生。水凝胶优异的可注射性允许微创植入不规则缺损部位，为骨软骨再生提供了创新解决方案。