中国科学院深圳先进技术研究院研究员赖毓霄团队采用低温沉积3D打印技术，研发了一种可降解高分子复合黑磷的多功能仿生多孔支架，并研究了黑磷支架在植入骨组织中引起的免疫响应功能。该支架通过调控免疫系统影响免疫微环境，从而有效促进骨缺损修复，具有广阔的临床应用前景。相关研究成果近日发表于《先进科学》。

骨缺损治疗是临床上亟须应对的重大挑战之一。3D打印技术因其可制造出具有复杂结构和良好生物相容性的可植入骨支架，受到骨科领域研究人员的广泛关注。黑磷作为一种新型二维材料，已经在催化能源、光电器件、肿瘤治疗等领域得到广泛应用，但对于黑磷在骨再生领域尤其是骨免疫微环境调节方面的作用仍需进一步研究。

研究人员通过低温沉积3D打印技术开发了一种可降解高分子乳酸-乙醇酸结合黑磷的多功能仿生多孔支架（PLGA/BP支架），并证明了黑磷具有调控巨噬细胞极化、调节骨免疫微环境和骨再生的作用。

该研究发现，PLGA/BP支架具有良好的生物相容性、生物降解性、力学性，且黑磷的降解产物对骨组织矿化具有重要意义。研究团队还观察到PLGA/BP支架可以招募巨噬细胞，并促进它们向M2型极化，这有助于抑制骨损伤区早期炎症反应，并创造良好的骨免疫环境，从而促进骨髓间充质干细胞的分化和骨再生。

此外，研究团队在体内研究中，通过一项针对类固醇相关性骨坏死（SAON）大鼠的实验，提出一种以临床挑战为导向的骨免疫调节和成骨治疗方法，利用适当的骨修复材料对SAON导致的骨缺损进行填充和修复。

实验结果显示，采用3D打印的PLGA/BP支架能够诱导M2型巨噬细胞增加，促使机体产生适合骨整合的免疫微环境，加速骨组织的形成和修复效果，表明黑磷支架在骨科领域具有良好的应用前景。该研究为开发骨修复生物材料在再生医学中的应用提供了一种有效策略。

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202302539

（原载于《中国科学报》 2023-09-06 第4版 综合）