腰痛是全球常見的致殘性疾病之一，全球約有5.68億人受腰痛影響。腰痛與椎間盤退變（IVDD）密切相關，這種病變會導致椎間盤髓核（NP）中的水分和蛋白多糖流失，以及細胞外基質（ECM）的紊亂。目前，IVDD患者通常接受保守治療或手術，但這些方法都無法真正恢復椎間盤的結構和功能，甚至可能導致副作用。因此，迫切需要尋找針對IVDD病因的治療策略。

三峽大學附屬仁和醫院在《Carbohydrate Polymers》（中科院一區TOP期刊,IF=11.2）發表題為“Nanofber reinforced alginate hydrogel for leak-proof delivery and higher stress loading in nucleus pulposus”的研究成果，制備了一種納米纖維增強的可注射水凝膠，不僅可提供機械支撐幫助修復髓核，還能促進組織環境重建，最終實現了髓核再生。

研究團隊設計了核殼結構的納米纖維作為負載富血小板血漿(PRP的主要載體，采用同軸靜電紡絲法制備納米纖維，并將形成的納米纖維膜均勻地混合到海藻酸鈉（SA）水凝膠前驅體溶液中。最后，用注射器注入氯化鈣形成水凝膠。

利用SOPTOP激光共聚焦掃描顯微鏡觀察了NF-SF/PRP的核殼結構，如圖所示，核-殼納米纖維呈現出兩種不同的顏色，具有綠色熒光的富血小板血漿位于納米纖維的核心， 具有紅色熒光的絲素納米纖維分布在PRP周圍的納米纖維表面。 這些圖像表明，富血小板血漿在納米纖維芯內被成功地結合并均勻分布。

此外，研究人員進一步研究了水凝膠在體外的生物學和載藥特性，經活細胞/死細胞染色顯示， 水凝膠對人成纖維細胞的毒性可以忽略不計。

本研究證實了納米纖維增強的可注射水凝膠可以有效遞送富含血小板的血漿（PRP），防止其泄漏，并增強水凝膠的機械強度，幫助修復椎間盤髓核（NP），為增強生物力學和恢復椎間盤功能的提供了一種有效的再生治療可行方案。

論文信息

Li M, Wu Y, Li H, Tan C, Ma S, Gong J, Dong L, Huang W, Li X, Deng H. Nanofiber reinforced alginate hydrogel for leak-proof delivery and higher stress loading in nucleus pulposus. Carbohydr Polym. 2023 Jan 1;299:120193. doi: 10.1016/j.carbpol.2022.120193. Epub 2022 Oct 7. PMID: 36876807.