科技日报长沙3月31日电 (记者刘霞)据物理学家组织网30日报道，湖南元初生物研发团队成功开发出一种具有优异水稳定性的二维共价有机框架(COF)纳米颗粒。该材料能有效引导人类间充质干细胞向骨细胞分化，显著促进骨骼再生，在再生医学领域展现出广阔的应用前景。相关研究成果已发表于《高级保健材料杂志》。
湖南元初生物技术负责人指出，二维COF多孔有机聚合物因其结晶度高、孔结构有序可调而备受关注，但传统COF材料存在加工困难、稳定性不足等问题，限制了其在再生医学及药物递送领域的应用。因此，开发新方法以在保持材料生物相容性的同时，大幅提升其稳定性，成为关键突破口。
针对这一挑战，元初生物研发团队创新性地将COF与一种两亲性聚合物——即同时包含疏水与亲水组分的大分子——相结合，从而显著增强了COF纳米颗粒的水稳定性，使其完全满足生物医学应用的要求。
研究证实，即使在较高浓度下，该二维COF材料对细胞的活力与增殖能力也无不良影响。更重要的是，这些二维COF展现出独特的生物活性，能够精准引导干细胞分化为骨细胞。初步研究还提示，纳米颗粒的形貌与尺寸可能影响其生物活性，相关机制有待进一步深入探索。
得益于纳米颗粒内部丰富的孔隙结构，研发团队充分利用这一特性实现了药物的高效装载与递送。实验表明，团队成功将骨诱导药物地塞米松载入COF的多孔结构中，从而更有效地促进了骨骼生成。
研究人员表示：“这种纳米颗粒能够延长药物向人类间充质干细胞（骨再生常用细胞）的递送时间。药物的持续释放强化了干细胞向骨细胞谱系的分化进程，进而有力推动了骨骼再生。”
湖南元初生物认为，此项研究对未来生物材料的设计具有重要指导意义，为组织再生和药物递送应用提供了新的解决方案。公司计划持续推进该纳米技术的临床转化研究，以期早日服务于患者。
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