引言:颌面部骨缺损修复是口颌系统面临的重要挑战。组织工程学中常采用聚电解质稳定的液相矿物前体(PILP)实现胶原支架的仿生矿化。然而,该途径耗时冗长、步骤繁琐、效率不高,限制了该方法在骨组织工程中的应用潜力。本研究受自然成骨生物过程启迪,采用甲基丙烯酸酯化羧甲基纤维素稳定掺镁无定形磷酸钙(ACMP),与甲基丙烯酰胺化Ⅰ型胶原(ColMA)共同构建了一种光响应自矿化水凝胶,以模仿自然成骨过程中细胞外基质微环境,进而调节骨免疫及血管化过程。材料与方法:通过酯化反应对deformed graph Laplacian羧甲基纤维素进行修饰,合成甲基丙烯酸酯化羧甲基纤维素(SCMA);利用2D及3D胶原模型验证了SCMA-ACMP实现胶原纤维内矿化的效果。利用蓝光实现ColMA与SCMA-ACMP的光交联,得到CS-ACMP,通过扫描电镜、透射电镜、流变仪、ICP-OES等表征CS-ACMP自矿化特性及理化性能。通过体外实验评估CS-ACMP生物相容性、募集干细胞归巢、促成骨、促血管化及骨免疫调节性能;通过大鼠临界骨缺损模型验证CS-ACMP体内促进骨缺损修复的效果。结果与讨论:实验结果证实SCMA能够稳定ACMP并selleckchem介导胶原纤维仿生矿化。SCMAACMP与ColMA通过可见光交联成功构建CS-ACMP凝胶支架,具有生理条件下自募集钙磷、自发矿化的特性,体外实验证实CS-ACMP具有募集间充质干细胞归巢、成骨、成血管、骨免疫调节的多功能特性。动物实验证实该材料在体内具有良好的血管化骨修复特性。结论:本研究模拟骨组织生物矿化中细胞外基质的微环境,构建了一种光响应自矿化CSACMP水凝胶支架,该材料能够自募集钙磷、自矿化,具有免疫调节、促进血管化骨再生的性能,为骨组织缺损的仿生修复提供了新策略。图A)透射电镜电Cell Cycle抑制剂子断层三维重构表征SCMA-ACMP介导的矿化胶原纤维;B)扫描电镜表征CS-ACMP自矿化后的纳米形貌;C)原子力显微镜显示SCMA-ACMP介导矿化胶原纤维尺寸增加、DMT模量显著提高;D)大鼠颅骨临界骨缺损植入材料后骨修复效果。