Biomaterials：有机硅植入物结合免疫调节水凝胶，用于控制先天性免疫反应

3D打印有机硅（PDMS：聚二甲基硅氧烷）植入物的最新进展为具有高度精确的解剖结构一致性的个性化植入物提供了前景。但是，其仍然存在潜在的不良反应，如由于免疫反应而形成的肉芽肿。解决该问题的一种潜在方法是使用免疫调节涂层控制植入物/宿主界面。在此，法国图卢兹大学癌症研究所A. Dupret-Bories，法国国家健康与医学研究院J. Barthes等人设计了一种新的由白介素-10和前列腺素-E2组成的细胞因子混合物，通过将巨噬细胞长时间固定在M2促愈合表型中来减少不良免疫反应并促进组织整合。

本文要点：

1）在体外，细胞因子混合物维持低水平的促炎细胞因子（TNF-α和IL-6）分泌，并诱导IL-10的分泌以及M2巨噬细胞表达的多功能清除和分类受体Staabilin-1的上调。然后，将这种混合物装载在明胶水凝胶中，开发出可以用作医疗设备涂层的免疫调节材料。

2）在通过3D打印的有机硅植入物重建气管缺损的体内大鼠模型中证明了这种涂层的功效。涂层在硅胶植入物上的稳定超过2周，并且混合物成分的控释达到至少14天。在体内，仅有33％的带有裸露有机硅植入物的动物存活下来，而100％的动物在载有免疫调节水凝胶的植入物中存活。

3）水凝胶和细胞因子混合物的存在减少了炎症组织的厚度，急性和慢性炎症的强度，整体成纤维细胞反应，水肿的存在和纤维蛋白样物质的形成（通过组织学评估），并导致了100 ％ 存活率。

4）在全身水平上，免疫调节水凝胶的存在在第7天显着降低了促炎细胞因子，如TNF-α，IFN-γ，CXCL1和MCP-1的水平，并在第21天显著降低IL-1α、IL-1β、CXCL1和MCP-1水平。这种新型免疫调节水凝胶一旦应用于3D打印的有机硅植入物，就具有控制炎症水平的能力。

综上所述，此类薄涂层可以应用于组织工程中使用的任何植入物或支架，以降低初始免疫反应，改善这些材料的整合和功能，并减少与其存在相关的潜在并发症。

参考文献：

J. Barthes, et al. Biofunctionalization of 3D-printed silicone implants with immunomodulatory hydrogels for controlling the innate immune response: an in vivo model of tracheal defect repair. Biomaterials, 2020.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.120549

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.120549

信息来源：奇物论

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