报告题目:

仿生生物力学导向的连续梯度支架构筑及骨软骨修复应用研究

报告人:

许俊伟

所在单位:

杭州市北京航空航天大学国际创新研究院(北京航空航天大学国际创新学院)

报告人简介:

许俊伟，2025年于北京航空航天大学获博士学位，现任北京航空航天大学杭州国际创新研究院博士后，杭州市E类人才。主要从事肌骨系统修复生物材料研究，聚焦材料结构设计、力学微环境调控及组织再生机制。已在Bioactive Materials、Biomedical Technology、Composites Part B: Engineering、Chemical Engineering Journal、ACS Nano等期刊发表学术论文30余篇，h指数14，获授权国家发明专利2项。主持中国博士后科学基金、杭州市自然科学基金青年项目等课题。兼任Advanced Materials、Bioactive Materials等期刊审稿人，获评Medicine in Novel Technology and Devices期刊杰出审稿人。

报告摘要:

天然骨软骨组织具备连续的仿生生物力学梯度，传统分层支架易引发应力集中、界面脱层，难以复刻天然力学微环境。本研究以仿生力学调控为核心，采用双键修饰掺镁羟基磷灰石磁性颗粒，结合磁感应组装、热聚合与锰离子交联构建无缝连续模量梯度支架，通过系统表征支架力学性能，联合骨髓间充质干细胞体外实验与大鼠骨软骨缺损体内模型，探究力学信号调控骨软骨再生的内在机制。结果显示，该支架实现模量平滑过渡、拓宽力学跨度，消除分层结构带来的应力间断缺陷；梯度模量可精准调控细胞命运，低模量区域诱导软骨分化，高模量区域促成骨分化，力学敏感蛋白YAP1的表达与核定位水平随模量上升而降低，参与力学信号转导。体内结果证实支架能够引导胶原有序排布，高效重建骨软骨界面，新生软骨下骨微观结构良好。综上，连续力学梯度可精准调控细胞分化，实现骨软骨一体化修复，为骨软骨缺损再生提供仿生力学调控型支架新策略。