2020年 8月 19日，來自四川大學(xué)華西醫(yī)院口腔學(xué)的 Qianbing Wan教授和 Junyu Chen教授在《ACS Applied Materials & Interfaces》上聯(lián)合發(fā)表了ZIF-8 Modified Multifunctional Bone-Adhesive Hydrogels Promoting Angiogenesis and Osteogenesis for Bone Regeneration的文章。研究主要設(shè)計了一種由ZIF-8納米顆粒修飾的CA-CS多功能水凝膠。該水凝膠可以穩(wěn)定骨移植環(huán)境，保證血液供應(yīng)，促進(jìn)骨分化，加速骨重建，可用于骨再生應(yīng)用。

在這篇文章中，云克隆 ELISA試劑盒（Ⅰ型膠原（Collagen Type I, COL1）kits，SEA571Ra; 血管表皮生長 因 子 A（Vascular Endothelial Cell Growth Factor A, VEGF-A）kits，SEA143Ra）用 于 檢 測 COL1 和VEGF-A的含量。云克隆產(chǎn)品再次受到了科研工作者們的認(rèn)可，問鼎頂尖學(xué)術(shù)期刊。

                                                                             產(chǎn)品：Ⅰ型膠原 ELISA Kit                        產(chǎn)品：血管表皮生長因子A ELISA Kit

                                                                             貨號：SEA571Ra                                     貨號：SEA143Ra                      

                                                                             實驗方法：雙抗夾心                                實驗方法：雙抗夾心                             

                                                                             檢測范圍：0.625-40ng/mL                     檢測范圍：15.6-1000pg/mL

研究簡介：

        腫瘤、創(chuàng)傷和其它的疾病導(dǎo)致的骨再建缺陷一直都是臨床上的難題。用人造骨來填充缺陷處是一種有效的治療方法。但是骨移植需要考慮許多要素，包括移植材料的穩(wěn)定性、環(huán)境穩(wěn)定性、充足的血液供應(yīng)以及充足的骨細(xì)胞活性。因此找到適合進(jìn)行外科手術(shù)的移植材料是十分必要的。在這些材料中，水凝膠因能提供一個與自然的細(xì)胞外基質(zhì)相似的內(nèi)在充足的濕潤環(huán)境而被應(yīng)用。但是，水凝膠的低附著性、較差的機(jī)械強(qiáng)度以及缺少成骨能力都阻礙了其發(fā)展。因此，對于水凝膠的改良很有必要。 

        之前有研究用幾丁聚糖、氧化石墨烯和羥基磷灰石納米顆粒合成了自組裝的三維水凝膠，但都存在各種各樣的缺陷。ZIF-8能夠作為一種有效的修飾材料可以提升水凝膠的機(jī)械特性。所以，作者設(shè)計了一種兒茶酚功能型的幾丁聚糖納米 ZIF-8 組成的水凝膠系統(tǒng)（Catechol-functionalized chitosan nano-ZIF-8 composite hydrogel system, CA-CS/Z），并從機(jī)械性能、生物相容性、抗菌性能、直接成骨和間接血管型成骨來評價其性能。最后，作者使用大鼠骨缺陷模型來探究骨附著系統(tǒng)的功能。 

        作者先測定了 CA-CS/Z各方面特性。根據(jù) ZIF-8納米粒子從低到高的質(zhì)量比，CA-CS/Z被分為了 CA-CS/ZL、CA-CS/ZM、CA-CS/ZH三種不同的亞型。由掃描電鏡成像顯示這三者在形態(tài)上是相似的。SAXS實驗表示 ZIF-8納米顆粒是均勻分布的。而 Zn2+在 CA-CS/ ZM中均勻分布，但在 CA-CS中并未均勻分布。通過 ICP-AES的測定，Zn2+在最初的6 h快速釋放，一天后釋放速度下降變緩。各組的孔徑在 5-40μm，而 ZIF-8含量越高，孔徑越小。

然后，作者對成膠和流變性能進(jìn)行了測定。作者發(fā)現(xiàn)當(dāng) ZIP-8增加，水凝膠在 37度下的成膠時間就會減少。而且，相較于 CA-CS組，CA-CS/Z的溶脹比下降，這說明其又更好的形態(tài)穩(wěn)定性。流變分析表明加入 ZIF-8后水凝膠的彈性模曲線和粘膜曲線顯著下降，這說明 ZIF-8可以提升水凝膠的彈性。 

        之后，作者對 CA-CS/Z水凝膠的黏附性和機(jī)械力做了檢測。相較于 CA-CS，CA-CS/Z表現(xiàn)出了高強(qiáng)度的性質(zhì)，尤其隨著 ZIP-8質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，CA-CS/ZL、CA-CS/ZM、CA-CS/ZH的強(qiáng)度也相對提高。在水的與 PBS緩沖液混合的骨粉很容易被洗掉，而與 CA-CS水凝膠混合的骨粉部分保留，CA-CS/Z組幾乎不動。這表明 CA-CS/Z組黏附性增加。作者又比較了它們的生物相容性，通過流式細(xì)胞儀和 CCK8實驗分析發(fā)現(xiàn) 4天后各組之間沒有任何差異。 

        隨后，作者進(jìn)行體外成骨實驗來判斷 CA-CS/Z水凝膠是否能起到真正的作用。首先，通過測定 ALP活性，膠原分泌和細(xì)胞外基質(zhì)礦化來判斷水凝膠與骨細(xì)胞共培養(yǎng)情況。7-14天時，CA-CS/Z組變得更密集，14天后 CA-CS/ZM能最有效的促進(jìn) ALP分泌，CA-CS/ZL和 CA-CS/ZH也能促進(jìn) ALP分泌。通過天狼星紅染色，發(fā)現(xiàn) CA-CS/Z組在 7天和 14天時能促進(jìn)更多的膠原分泌，尤其是 CA-CS/ZM。此外，細(xì)胞外基質(zhì)礦化在 CA-CS/Z組中顯著增高，CA-CS/ZM也表現(xiàn)出了最好的效果，CA-CS/ZL和 CA-CS/ZH依次下降。而成骨活性則通過 RT-PCR和 WB實驗的關(guān)鍵基因和蛋白的表達(dá)來確定。Alp、Col1、Baglap和 Runx2基因都在 CA-CS/ZM呈現(xiàn)最好的活性。 

        在探討了各項性能和成骨能力后，作者又研究了 CA-CS/Z水凝膠在體外促血管生成能力。CA-CS/Z水凝膠通過激活 rBMSCs，增加血管生成相關(guān)生長因子表達(dá)，增強(qiáng)血管內(nèi)皮細(xì)胞功能。細(xì)胞劃痕實驗表明，CA-CS/ZM和 CA-CS/ZL被遷移細(xì)胞封閉，而 CA-CS/ZH、CA-CS和空白對照的遷移細(xì)胞計數(shù)減少。使用結(jié)晶紫染色透性化細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，在 CA-CS/ ZM和 CA-CS/ZL中 HUVECs的遷移被顯著影響。為了更深的了解 CA-CS/Z促進(jìn)血管生成的機(jī)理，作者檢測了 VEGF-A在各組中的含量，發(fā)現(xiàn) Vegfa在 CA-CS/Z中表達(dá)量很高，且在 CA-CS/ZM中表達(dá)量最高。此外，eNOS同樣遵循上述規(guī)律。 

       最后作者分別對 CA-CS/Z水凝膠進(jìn)行了抗菌實驗和成骨穩(wěn)定性實驗。結(jié)果顯示，使用大腸桿菌和金色葡萄球菌與水凝膠共同培養(yǎng)后 CA-CS/ZM的抗菌效果最好，能有效地阻擋金色葡萄球菌。作者使用大鼠模型來觀察水凝膠地成骨穩(wěn)定性。在 8周地恢復(fù)后，CT掃描圖能觀測到大鼠新形成的骨頭。與其他組相比，CA-CS/ZM和骨粉新形成的骨頭最大最厚，骨體積大，骨小梁數(shù)量多。

云克隆骨骼疾病模型 

云克隆可提供多種骨骼疾病模型（骨折動物模型、眼眶骨折眼球內(nèi)陷動物模型、關(guān)節(jié)軟骨損傷動物模型、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎動物模型、顳下頜關(guān)節(jié)病動物模型、骨關(guān)節(jié)炎動物模型、坐骨神經(jīng)損傷動物模型、股骨頭缺血性壞死動物模型等），涵蓋常見骨骼疾病研究。截止目前使用云克隆骨骼疾病模型的科研項目已超過 600項。