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Multidimensionally Nano‑topologized Polycaprolactone Fibrous Membrane Anchored with Bimetallic Peroxide Nanodots for Microenvironment‑Switched Treatment on Infected Diabetic Wounds

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Advanced Fiber Materials 2024年第6期6卷 1777-1797页

作者： Lin Qi Yong Huang Zheng Liu Jiangshan Liu Jing Wang Huilun Xu Hao Yang Limin Liu ganjun feng Shuyu Zhang Yubao Li Li Zhang Analytical and Testing Center Sichuan UniversityChengdu 610065China Department of Orthopedic Surgery and Orthopedic Research Institute&West China Hospital Sichuan UniversityChengdu 610065China West China School of Basic Medical Science and Forensic Medicine Sichuan UniversityChengdu 610065China

Delayed healing of diabetic wounds poses a major challenge to human health due to severe vascular dysfunction,sustained inflammation,and vulnerability to microbial ***,we constructed multidimensionally nano-topologized elec-trospun polycaprolactone(PCL)fibrous membranes with shish-kebab nanoarrays on each fiber through self-induced crys-tallization,on which the CuO2-MgO2 bimetallic peroxide nanodots(BPNs)were anchored by polydopamine(PDA)as the bridging *** activated by the acidic microenvironment(typically infected diabetic wound),BPNs on fibers reacted immediately to release Cu2+and Mg2+ions together with hydrogen peroxide(H2O2)molecules,which were then transferred into·OH radicals through Fenton-type reactions catalyzed by Cu2+for instant bacteria *** the same time,the released Cu2+and Mg2+ions were retained to improve the angiogenesis and suppress the inflammation infiltration,thus remodeling the wound ***,the one-dimensional(1D)-constructed nano shish-kebabs and PDA coating on fibers provided additional topological activation for cell adhesion and directed migration along the aligned fiber *** the meticulous design,the resultant membranes markedly accelerated the infected wound healing in the diabetic rat *** study pioneers a unique design to develop a nanocomposite fibrous membrane that combines multidimensional topologies with chemodynamic therapy(CDT),for efficiently combating infected diabetic wounds.

关键词： Electrospinning Polycaprolactone Multidimensional topology Metal peroxides Diabetic wound

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Mitochondria-engine with self-regulation to restore degenerated intervertebral disc cells via bioenergetic robust hydrogel design

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Bioactive Materials 2024年第10期40卷 1-18页

作者： Juehan Wang Yulin Jiang Ce Zhu Zheng Liu Lin Qi Hong Ding Jing Wang Yong Huang Yubao Li Yueming Song ganjun feng Li Zhang Limin Liu Analytical&Testing Center Department of Orthopedic Surgery and Orthopedic Research InstituteWest China HospitalSichuan UniversityChengdu610065China

Previous studies have confirmed that intervertebral disc degeneration(IDD)is closely associated with inflammation-induced reactive oxygen species(ROS)and resultant cell mitochondrial membrane potential(MMP)*** of ROS in an inflammatory environment is essential for breaking the vicious cycle of MMP ***,re-energizing the mitochondria damaged in the inflammatory milieu to restore their function,is equally ***,we proposed an interesting concept of mitochondrion-engine equipped with coolant,which enables first to“cool-down”the inflammatory environment,next to restore the MMP,finally to allow cells to regain normal energy metabolism through materials *** such,we developed a multifunctional composite composed of a reactive oxygen species(ROS)-responsive sodium alginate/gelatin hydrogel infused into a rigid 3D-printed thermoplastic polyurethane(TPU)*** TPU scaffold was coated with conductive polypyrrole(PPy)to electrophoretically deposit L-arginine,which could upregulate the Mammalian target of rapamycin(mTOR)pathway,thus increasing MMP and energy metabolism to stimulate extracellular matrix synthesis for IVD *** the ROS-responsive hydrogel acting as the“mito-engine coolant”could scavenge the excessive ROS to create a favorable environment for IVD cells *** by in vitro and in vivo evaluations,the mito-engine system markedly promoted the proliferation and collagen synthesis of nucleus pulposus cells while enhancing the mitochondrial respiration and MMP under oxidative *** and histological assessments in vivo revealed the efficacy of this system in IVD *** unique bioinspired design integrated biomaterial science with mitochondrial biology,presents a promising paradigm for IDD treatment.

关键词： Mitochondrial dysfunction Intervertebral disc degeneration L-arginine ROS scavenging Polyurethan scaffold

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3D-printed auxetic-structured intervertebral disc implant for potential treatment of lumbar herniated disc

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Bioactive Materials 2023年第2期20卷 528-538页

作者： Yulin Jiang Kun Shi Luonan Zhou Miaomiao He Ce Zhu Jingcheng Wang Jianhua Li Yubao Li Limin Liu Dan Sun ganjun feng Yong Yi Li Zhang Analytical and Testing Center Department of Orthopedic Surgery and Orthopedic Research InstituteSichuan UniversityChengdu610065China School of Materials Science and Engineering Southwest University of Science and TechnologyMianyang621010China Advanced Composite Research Group(ACRG) School of Mechanical and Aerospace EngineeringQueen’s University BelfastBT95AHUK

In this study,a novel artificial intervertebral disc implant with modified“Bucklicrystal”structure was designed and 3D printed using thermoplastic *** new implant has a unique auxetic structure with building blocks joined“face-to-face”.The accompanied negative Poisson’s ratio enables its excellent energy absorption and stability under *** deformation and load distribution behavior of the implant under various loading conditions(bending,torsion,extension and flexion)has been thoroughly evaluated through finite element *** show that,compared to natural intervertebral disc and conventional 3D implant,our new implant exhibits more effective stress transfer and attenuation under practical loading *** implant’s ability to contract laterally under compression can be potentially used to alleviate the symptoms of lumbar disc ***,the biocompatibility of the implant was assessed in vitro and its ability to restore the physiological function of the disc segment was validated in vivo using an animal model.

关键词： Negative Poisson’s ratio Lumbar disc herniation Finite element simulation

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Corrigendum to“Mitochondria-engine with self-regulation to restore degenerated intervertebral disc cells via bioenergetic robust hydrogel design”[***.40C(2024)1–18]

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Bioactive Materials 2024年第10期43卷 I0002-I0003页

The authors regret that in Fig.2Aa of the article,the images for TPUPPy and TPU-aa in the first column were mistakenly duplicated due to a formatting *** correct version of Fig.2 is provided below,along with the origi... 详细信息

关键词： fir restore mistake

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2010至2016年度国家自然科学基金医学科学领域“运动系统”项目资助与SCI论文浅析

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中华骨科杂志 2017年第8期37卷 492-497页

作者：窦豆谢登辉燕晓宇丰干钧闫章才国家自然科学基金委员会医学科学部北京10085 南方医科大学附属第三医院广州510630 上海交通大学第六人民医院 200233 四川大学华西医院成都610041

目的分析2010至2016年度国家自然科学基金（National Natural Science Foundation of China，NSFC）医学科学领域“运动系统（申请代码：H06）”项目资助与SCI论文发表情况，了解该领域的科研现状，并对未来的发展趋势进行思考与展望。... 详细信息

目的分析2010至2016年度国家自然科学基金（National Natural Science Foundation of China，NSFC）医学科学领域“运动系统（申请代码：H06）”项目资助与SCI论文发表情况，了解该领域的科研现状，并对未来的发展趋势进行思考与展望。方法统计并分析2010至2016年度“运动系统”领域获得NSFC资助的各类型项目数量及经费；在Web of Science核心数据库中以“orthopedics”为关键词进行检索（仅统计“article”，会议摘要、书的章节等不包含在内），统计截止时间为2016年12月25日，分析世界及中国运动系统领域SCI论文的发表情况以及NSFC对这些论文的资助情况。结果2010至2016年度NSFC共资助“运动系统”领域各类项目1603项，资助总经费7．3085亿元（2015和2016年度统计项目经费为直接经费）。其中资助面上项目821项，资助经费4．8149亿元；青年基金567项，资助经费1．1813亿元；地区基金130项，资助经费5604万元；重点项目12项，资助经费3356万元；杰出青年基金3项，资助经费750万元；优秀青年基金5项，资助经费590万元。2010至2016年每年世界SCI论文发表数量持续在100万篇以上；其中以“orthopedics”为关键词检索“运动系统”领域发表的论文比例均在0．7％-0．8％，领域排名54位左右，呈缓慢提升趋势。中国研究机构在该领域发表的SCI论文数量和比例逐年上升，国家排名由2010年第8位上升至2016年第3位。中国发表的SCI论文中受到NSFC资助的论文数量也逐年攀升，且连续7年踞资助机构排名榜首。结论近7年来随着NSFC投入的不断加大，中国运动系统领域的科学研究得到了快速发展，已在国际上占有一席之地，但是在尖端人才和高被引论文方面还有较大的差距。

关键词：研究资助(主题) 矫形外科学期刊论文

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椎间盘退变中微小RNA及其非病毒载体的研究进展

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中国修复重建外科杂志 2017年第1期31卷 116-121页

作者：黄勇丰干钧刘立岷李涛刘浩宋跃明四川大学华西医院骨科成都610041

目的总结椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IDD)中微小RNA(micro RNA,mi RNA)及其非病毒载体的研究进展,探讨非病毒载体递送mi RNA的临床应用潜能,为IDD治疗提供新思路。方法广泛查阅国内外有关mi RNA在IDD中作用及其非病... 详细信息

目的总结椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IDD)中微小RNA(micro RNA,mi RNA)及其非病毒载体的研究进展,探讨非病毒载体递送mi RNA的临床应用潜能,为IDD治疗提供新思路。方法广泛查阅国内外有关mi RNA在IDD中作用及其非病毒载体相关的文献并进行总结分析。结果退变椎间盘组织中明显差异性表达的mi RNA通过对基因表达的调控参与多种病理生理过程,许多类型非病毒载体递送mi RNA的基因治疗方式在一些疾病治疗中已取得了理想效果。结论 mi RNA在IDD细胞分子机制中发挥重要作用,非病毒载体作为一种安全有效的基因治疗策略,为通过mi RNA治疗IDD提供了新的可能。

关键词：椎间盘退变微小RNA 非病毒载体基因治疗

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聚乙烯亚胺为载体的体内核酸转染研究进展

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中国修复重建外科杂志 2014年第12期28卷 1544-1550页

作者：丰干钧刘立岷龚全李涛刘浩宋跃明四川大学华西医院骨科成都610041

目的总结聚乙烯亚胺[poly(ethylenimine),PEI]及其衍生物在体内核酸转染中的应用。方法广泛查阅国内外有关PEI介导的核酸转染在肿瘤治疗以及组织工程中应用的相关文献,并进行总结分析。结果目前PEI及其衍生物介导的核酸转染的动物模型... 详细信息

目的总结聚乙烯亚胺[poly(ethylenimine),PEI]及其衍生物在体内核酸转染中的应用。方法广泛查阅国内外有关PEI介导的核酸转染在肿瘤治疗以及组织工程中应用的相关文献,并进行总结分析。结果目前PEI及其衍生物介导的核酸转染的动物模型体内研究较多,主要应用于肿瘤治疗以及组织工程修复(如颅骨或角膜缺损),并取得了一定效果。给药方式包括尾静脉注射、肺部给药及局部给药。但其转染效率较低,在体内表达时间有限,用于临床仍有一定距离。结论 PEI及其衍生物介导的核酸转染为肿瘤治疗及组织工程研究提供了一种良好方法,但还需要建立标准化的实验方法以及进行更多的动物体内实验。

关键词：聚乙烯亚胺非病毒载体核酸转染

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脊柱内镜技术在腰椎退行性疾病的应用再思考

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西部医学 2019年第8期31卷 1149-1151页

作者：宋跃明丰干钧四川大学华西医院

在微创脊柱外科技术蓬勃发展的今天,正确认识脊柱内镜技术,掌握适应症和熟练的操作技巧是取得良好疗效的关键。如何正确看待脊柱内镜技术是我们要冷静思考的问题,本文就各种脊柱内镜技术在脊柱疾病治疗中应用的历史、现状与进展进行评述... 详细信息

在微创脊柱外科技术蓬勃发展的今天,正确认识脊柱内镜技术,掌握适应症和熟练的操作技巧是取得良好疗效的关键。如何正确看待脊柱内镜技术是我们要冷静思考的问题,本文就各种脊柱内镜技术在脊柱疾病治疗中应用的历史、现状与进展进行评述,供大家参阅与借鉴。

关键词：脊柱内镜腰椎退行性疾病腰椎间盘突出椎管狭窄

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腰椎退行性疾病外科治疗的发展与趋势

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西部医学 2024年第8期36卷 1093-1096页

作者：宋跃明丰干钧四川大学华西医院四川成都610041

随着人口老龄化的发展,腰椎退行性疾病的患病率持续增加,腰椎外科治疗技术也逐渐向微创化发展。传统开放手术虽然疗效稳定,但可能导致脊柱后方结构的破坏和瘢痕化。目前微创腰椎手术的焦点包括单纯减压、镜下融合和斜外侧腰椎椎间融合术... 详细信息

随着人口老龄化的发展,腰椎退行性疾病的患病率持续增加,腰椎外科治疗技术也逐渐向微创化发展。传统开放手术虽然疗效稳定,但可能导致脊柱后方结构的破坏和瘢痕化。目前微创腰椎手术的焦点包括单纯减压、镜下融合和斜外侧腰椎椎间融合术(OLIF)三个方面。对于单纯减压,腰椎间盘摘除术可以通过显微镜、显微内镜椎间盘摘除术(MED)、单侧双通道内镜(UBE)及全内镜(FE)等方式实施。其中FE创伤最小,经椎间孔入路腰椎间盘摘除术(PETD)和经椎板间入路腰椎间盘摘除术(PEID)各有优势,UBE技术则因其灵活性和清晰视野成为近年来的优势技术。对于镜下融合,其主要用于治疗腰椎滑脱症,恢复正常腰椎序列。其中FE-TLIF和UBE-TLIF手术创伤小、恢复快、融合率高。相比腰椎前路椎间融合术(ALIF)和极外侧腰椎椎间融合术(XLIF),OLIF具有创伤小、植骨面大、矫正脊柱畸形等优点,能有效减少腹腔血管损伤及神经损伤等并发症。总体来看,腰椎微创技术发展迅速,结合机器人和导航技术将提高手术精准性和微创程度,有望推动腰椎退行性疾病向精准化、个体化治疗发展,并降低医疗成本。

关键词：腰椎退行性疾病外科治疗腰椎微创手术

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hBMSCs诱导分化类髓核细胞

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中国修复重建外科杂志 2008年第12期22卷 1470-1475页

作者：丰干钧刘浩陈晓禾李秀群赵献峰梁涛四川大学华西医院骨科成都610041 生物治疗国家重点实验室·干细胞与组织工程研究室

目的探讨人椎间盘细胞和关节软骨细胞的分子表型差异,分析hBMSCs经TGF-β3和BMP-7联合诱导后能否分化为软骨细胞和髓核细胞。方法取9例自愿捐赠者髂嵴骨髓20～40mL分离培养hBMSCs。取第4代hBMSCs行三维微球培养。根据基础培养基中加入... 详细信息

目的探讨人椎间盘细胞和关节软骨细胞的分子表型差异,分析hBMSCs经TGF-β3和BMP-7联合诱导后能否分化为软骨细胞和髓核细胞。方法取9例自愿捐赠者髂嵴骨髓20～40mL分离培养hBMSCs。取第4代hBMSCs行三维微球培养。根据基础培养基中加入的生长因子不同,实验分成4组,分别为加入10ng/mLTGF-β3组(A组)、200ng/mLBMP-7组(B组)、同时加入两种生长因子组(C组)以及空白对照组(D组)。于培养后21d,行组织学及免疫组织化学观察;于培养后4、21d进行PCR检测Ⅰ、Ⅱ、Ⅹ型胶原、蛋白多糖和SOX9基因的表达。结果培养后21d,HE染色示A组和C组细胞呈软骨细胞样形态特征,甲苯胺蓝染色及免疫组织化学染色Ⅱ型胶原表达呈阳性。B组和D组细胞形态无明显改变,PCR检测示培养后21d,A、C组SOX9、蛋白多糖、Ⅰ型胶原及Ⅱ型胶原表达较4d时明显增加(P0.05)。其中仅A组Ⅹ型胶原表达呈阳性。结论TGF-β3和BMP-7联合应用能促进hBMSCs分化更接近于椎间盘细胞,可能为椎间盘组织工程提供种子细胞。

关键词：椎间盘组织工程hBMSCs 诱导分化 BMP-7 TGF-β3 软骨形成

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