Microenvironment-responsive living hydrogel containing engineered probiotic for treatment of massive bone defects

益生菌 材料科学 骨形成 生物医学工程 化学 纳米技术 医学 内科学 生物 细菌 遗传学
作者
Haoyu Fang,Yanyi Wang,Li Li,Xiaotong Qin,Daoyu Zhu,Pei Liu,Qianhao Yang,Youshui Gao,Zhongmin Shi,Xin Ma,Chao Zhong,Yixuan Chen
出处
期刊:Bioactive Materials [Elsevier BV]
卷期号:50: 556-570 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.bioactmat.2025.04.020
摘要

Self-activating and microenvironment-responsive biomaterials for tissue regeneration would address the escalating need for bone grafting, but remain challenging. The emergence of microbial living therapeutics offers vast potential in regenerative medicine, as genetically engineered probiotics possess efficient stimuli-responsiveness and tunable biological functions. Here, using elevated endogenous nitric oxide (NO) signals as a biological trigger in bone fracture injuries, a Living Responsive Regenerative Medicine (LRRM) strategy for in situ bone defect repair through real-time controlled release of bone morphogenetic protein-2 (BMP2) is proposed. The Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) strain, genetically engineered to sense NO signals and correspondingly produce and secrete BMP2, was firstly encapsulated in gelatin methacryloyl (GelMA) microspheres and then embedded in a bulky hyaluronic acid methacryloyl (HAMA) hydrogel to form a living hydrogel device that circumvents immune attack and prevents bacterial leakage. In vivo multiple bone defect models demonstrated the efficacy of the living hydrogel in enhancing the maturation of bone callus, promoting neovascularization, and facilitating full-thickness bone union. Strategic incorporation of engineered probiotics and the bilayer-structured encapsulation system may emerge as an effective and microenvironment-responsive medicine approach for tissue regeneration.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
自信忻完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
玩命的鱼完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
江江完成签到 ,获得积分10
9秒前
奋斗诗云完成签到 ,获得积分10
9秒前
zzzzzyq完成签到 ,获得积分10
9秒前
微风不燥发布了新的文献求助10
9秒前
wztao发布了新的文献求助20
10秒前
不可靠月亮完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
CodeCraft应助Lexi采纳,获得10
15秒前
16秒前
现代完成签到,获得积分10
17秒前
桥西小河完成签到 ,获得积分10
18秒前
hj完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
剁辣椒蒸鱼头完成签到 ,获得积分10
21秒前
Cherry完成签到 ,获得积分10
21秒前
英俊的铭应助玩命的鱼采纳,获得10
22秒前
活力向南发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
wztao完成签到,获得积分10
30秒前
可靠月亮完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
nanfeng完成签到 ,获得积分10
31秒前
vocuong发布了新的文献求助10
32秒前
wyuanhu完成签到,获得积分0
33秒前
DP完成签到,获得积分10
36秒前
活力向南发布了新的文献求助10
38秒前
Bismarck完成签到 ,获得积分10
39秒前
刚子完成签到 ,获得积分0
48秒前
yanmh完成签到,获得积分10
48秒前
黄同学完成签到 ,获得积分10
52秒前
凉拌冰阔落完成签到 ,获得积分10
54秒前
三水完成签到 ,获得积分10
59秒前
光头大叔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
大模型应助飞行的子弹采纳,获得10
1分钟前
欣喜的涵柏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6436686
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251066
关于积分的说明 17551581
捐赠科研通 5495018
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898214
邀请新用户注册赠送积分活动 1874900
关于科研通互助平台的介绍 1716197