Materials Today 超声激活环刷聚合物纳米诊疗平台用于糖尿病骨性关节炎的多模态免疫治疗

发布时间:2025-12-07

    热烈祝贺2021级博士研究生张淼以题为“Ultrasound-activated cyclic brush polymer nanotheranostic system for multimodal imaging and therapy in diabetes-induced osteoarthritis”在Materials Today上发表论文!   

        糖尿病性骨关节炎(Diabetic-induced osteoarthritis, DOA)是一种由糖尿病代谢紊乱诱发或加剧的骨关节退行性疾病,具有显著的隐匿性和致残性。既往研究表明,糖尿病不仅是OA发展的独立危险因素,还会显著加速其疾病进程。糖尿病患者中OA患病率高达52%,远高于非糖尿病人群的27%,且其关节结构破坏更为严重,治疗难度更大。DOA的复杂病理过程涉及多种致病因素,导致治疗极为复杂。目前,尚缺乏集综合治疗与实时监测于一体的诊疗策略。

       为此,本文开发了一种先进的环刷聚合物纳米诊疗平台(ACBPD),用于多管齐下的DOA实时无创精准诊断(图1)。ACBPD的持续超润滑性(COF ~0.016,14,400个循环周期)和免疫调节特性显著缓解了葡萄糖代谢紊乱引起的关节损伤(骨赘减少89.5%)。此外,具有高光热转换效率(61.8%)的超声激活热疗ACBPD辅助自适应二甲双胍释放,激活PI3K-Akt和钙信号通路,同时抑制NF-κB炎症通路,从而调节T2DM诱导的葡萄糖毒性和氧化应激,重建DOA骨免疫微环境稳态。值得注意的是,ACBPD独特的光声和对比增强超声成像能力能够精确描绘关节并实时动态监测DOA关节血氧饱和度(79%)。本研究创新性地将生物润滑、免疫调节、代谢修复以及诊断治疗整合在一起,这不仅为DOA的诊疗提供了全新的解决方案,还以模块化设计理念为炎症性骨病的精准诊断和治疗开辟了新的途径。


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图1 环刷聚合物纳米诊疗平台(ACBPD)的设计及工作机制


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图2 DOA的体内多模态成像诊疗


原文链接:https://doi.org/10.1016/j.mattod.2025.11.025


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