腰痛是全球常見(jiàn)的致殘性疾病之一，全球約有5.68億人受腰痛影響。腰痛與椎間盤(pán)退變（IVDD）密切相關(guān)，這種病變會(huì)導(dǎo)致椎間盤(pán)髓核（NP）中的水分和蛋白多糖流失，以及細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的紊亂。目前，IVDD患者通常接受保守治療或手術(shù)，但這些方法都無(wú)法真正恢復(fù)椎間盤(pán)的結(jié)構(gòu)和功能，甚至可能導(dǎo)致副作用。因此，迫切需要尋找針對(duì)IVDD病因的治療策略。

三峽大學(xué)附屬仁和醫(yī)院在《Carbohydrate Polymers》（中科院一區(qū)TOP期刊,IF=11.2）發(fā)表題為“Nanofber reinforced alginate hydrogel for leak-proof delivery and higher stress loading in nucleus pulposus”的研究成果，制備了一種納米纖維增強(qiáng)的可注射水凝膠，不僅可提供機(jī)械支撐幫助修復(fù)髓核，還能促進(jìn)組織環(huán)境重建，最終實(shí)現(xiàn)了髓核再生。

研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了核殼結(jié)構(gòu)的納米纖維作為負(fù)載富血小板血漿(PRP的主要載體，采用同軸靜電紡絲法制備納米纖維，并將形成的納米纖維膜均勻地混合到海藻酸鈉（SA）水凝膠前驅(qū)體溶液中。最后，用注射器注入氯化鈣形成水凝膠。

利用SOPTOP激光共聚焦掃描顯微鏡觀察了NF-SF/PRP的核殼結(jié)構(gòu)，如圖所示，核-殼納米纖維呈現(xiàn)出兩種不同的顏色，具有綠色熒光的富血小板血漿位于納米纖維的核心， 具有紅色熒光的絲素納米纖維分布在PRP周圍的納米纖維表面。 這些圖像表明，富血小板血漿在納米纖維芯內(nèi)被成功地結(jié)合并均勻分布。

此外，研究人員進(jìn)一步研究了水凝膠在體外的生物學(xué)和載藥特性，經(jīng)活細(xì)胞/死細(xì)胞染色顯示， 水凝膠對(duì)人成纖維細(xì)胞的毒性可以忽略不計(jì)。

本研究證實(shí)了納米纖維增強(qiáng)的可注射水凝膠可以有效遞送富含血小板的血漿（PRP），防止其泄漏，并增強(qiáng)水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度，幫助修復(fù)椎間盤(pán)髓核（NP），為增強(qiáng)生物力學(xué)和恢復(fù)椎間盤(pán)功能的提供了一種有效的再生治療可行方案。

論文信息

Li M, Wu Y, Li H, Tan C, Ma S, Gong J, Dong L, Huang W, Li X, Deng H. Nanofiber reinforced alginate hydrogel for leak-proof delivery and higher stress loading in nucleus pulposus. Carbohydr Polym. 2023 Jan 1;299:120193. doi: 10.1016/j.carbpol.2022.120193. Epub 2022 Oct 7. PMID: 36876807.