近日，中國科學院深圳先進技術研究院醫藥所研究員王國成團隊聯合空軍軍醫大學口腔醫院孔亮團隊、常州大學趙曉兵團隊在《先進科學》發表最新研究。該研究針對糖尿病患者骨植入失敗率高的臨床難題，開發了新型納米限域氫氣遞送系統。
糖尿病患者骨植入失敗率高的主要歸因于長期高糖環境引發的高氧化應激，導致骨再生持續受抑。氫氣雖在抗炎抗氧化方面具有生物醫學潛力，但現有遞送方式存在局部供應不足、無法與植入物整合等缺陷。氨硼烷作為高效儲氫前藥，其快速水解導致的氫氣泡生成和細胞毒性嚴重制約生物應用。
對此，研究團隊創新性提出單端錨定對接策略，通過等離子噴涂與水熱反應在鈦合金表面構建HyPT多級微納結構，結合鎂離子負載成功制備AB@HyPT-Mg材料。該設計實現三大突破，一是通過限域效應調控氨硼烷溫和水解，氫氣可持續釋放11天以上；二是阻隔氨硼烷分子與炎癥微環境過氧化氫的毒性反應；三是協同鎂離子促進神經血管化骨再生。實驗驗證顯示，該材料可顯著降低糖尿病微環境的活性氧水平，并在正常血糖模型中保持促骨再生能力。
現有的納米限域策略主要聚焦于氨硼烷的快速產氫，而研究團隊將納米限域策略應用于調控氨硼烷的緩慢水解，并將其整合到醫用植入材料的氫氣遞送系統中，突破了傳統氫氣治療技術的局限性，為糖尿病骨缺損修復提供了新的解決方案。團隊指出，該技術未來可通過調控氫氣與金屬離子協同釋放，拓展至神經修復及抗衰老醫學領域。
相關論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202502741
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