一、痛点问题

现有的纳米纤维海绵支架力学性能较差，无法满足骨修复对材料力学强度的要求。同时，传统的金属离子载体（如水凝胶、纳米纤维膜）多采用直接混合外源金属离子的方法，存在离子释放不可控、短期内易过量积累产生毒性、远期浓度不足导致修复效果不佳等问题。

二、项目简介

项目来自于瑞金医院再生医学材料团队。本项目创造性地制备了一种通过接枝含磷树冠大分子来提升力学性能并可多位点捕获铜离子的纤维海绵支架。该支架以胶原和聚乳酸通过静电纺丝和交联制得三维短纳米纤维海绵为基底，通过π-π共轭接枝一种表面修饰多个吡咯基团的含磷树冠大分子（PD）。该支架能主动捕获体内的游离Cu²⁺，此捕获过程能显著提升支架的初始杨氏模量等力学性能，使其适用于骨修复。同时，支架能长时间稳定释放Cu²⁺，有效促进血管生成和骨再生。

图：3D NS@PD支架的制备过程示意图

三、创新亮点

1. 力学性能突破：通过接枝PD并捕获Cu²⁺可显著提升纤维海绵支架的力学性能（如初始杨氏模量从0.39 MPa提升至0.52 MPa），解决了其因力学性能差无法用于骨修复的难题。

2. 特异性捕获：支架能通过PD上的多位点主动、特异性捕获体内游离的Cu²⁺，避免外源添加的毒性和释放不可控问题。

3. 长效缓释：捕获的Cu²⁺能稳定释放长达21天以上，为骨修复提供持久的促进作用。

4. 协同促进再生：体内外实验证明，该支架能有效促进骨髓间充质干细胞（BMSCs）成骨分化和血管内皮细胞（HUVECs）形成血管网络，协同促进骨缺损修复。

四、知识产权情况

本项目已授权发明专利。

五、团队联系人电话

吕孟圆：18018597179