天津大学医学部药学院李楠教授团队研发了一种新型流线型ZnO嵌合可注射水凝胶，用于骨关节炎治疗。该水凝胶通过独特的流体力学特性，提升材料可注射性并优化力学性能，从而实现对细胞外基质稳态的双向调控，促进软骨再生。研究成果发表于Nature Communications，为骨关节炎治疗提供了创新解决方案，并为组织工程和药物递送领域的水凝胶设计开辟了新方向。该研究还搭载miR-17-5p基因药物，实验表明显著提高了miRNA的转染效率。

🧪研究的核心在于开发了一种流线型ZnO嵌合可注射水凝胶。这种水凝胶具有独特的流体力学特性，优化了材料的可注射性和力学性能，为骨关节炎的治疗提供了新的思路。

⚙️该水凝胶通过原位注射调节分解代谢与合成代谢重平衡，恢复细胞外基质异常状态，为软骨再生提供了可能。同时，水凝胶搭载miR-17-5p基因药物，实现细胞外基质稳态的双向调控。

💡流线型结构相较于传统球形结构，优化了水凝胶的流变学和力学性能，赋予其高储能模量和低流动粘度的协同优势。这不仅减少了注射过程中的能量损耗，还增强了水凝胶在组织缺陷部位的支撑能力。

🔬实验结果表明，流线型结构显著提高了miRNA的转染效率，为基因疗法的精准递送提供了新思路。该研究成果为骨关节炎治疗提供了创新性解决方案，并为组织工程和药物递送领域的水凝胶设计开辟了新方向。

IT之家 5 月 30 日消息，天津大学医学部药学院李楠教授团队在骨关节炎治疗领域取得重要研究成果，该研究开发了一种新型流线型 ZnO 嵌合可注射水凝胶，该流线型载体独特的流体力学特性，在提升材料可注射性的同时，又通过优化力学性能实现了稳定的支撑功能。

通过原位注射调节分解代谢与合成代谢重平衡恢复细胞外基质异常状态，为骨关节炎治疗及软骨再生开辟了新路径。相关论文《Streamlined metal-based hydrogel facilitates stem cell differentiation, extracellular matrix homeostasis and cartilage repair in male rats》于 5 月 10 日发表于期刊 Nature Communications。

本研究聚焦于骨关节炎治疗中细胞外基质稳态失调这一关键问题，设计了一种具有基质金属蛋白酶响应特性的流线型氧化锌可注射水凝胶，并搭载 miR-17-5p 基因药物，实现细胞外基质稳态的双向调控。

与传统球形结构相比，流线型氧化锌结构优化了水凝胶的流变学和力学性能，赋予水凝胶高储能模量和低流动粘度的协同优势。这种设计不仅减少注射过程中的能量损耗，提升凝胶流动性，还能大幅增强水凝胶在组织缺陷部位的支撑能力，为长期治疗效果和结构完整性提供了保障。

实验表明，流线型结构显著提高了 miRNA 的转染效率，为基因疗法的精准递送提供了新思路。该成果不仅为骨关节炎治疗提供了创新性解决方案，还为组织工程和药物递送领域的水凝胶设计开辟了新方向。

天津大学医学部药学院为论文第一单位，李楠教授为唯一通讯作者，药学院 2021 级博士研究生李雯为第一作者。研究得到了国家自然科学基金面上项目、天津市自然科学基金重点项目、天津市青年科技人才项目及天津市研究生科研创新项目的资助，并获天津大学医学部药学院分析中心的大力支持与帮助。

IT之家附论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-025-59725-y