近日，我中心在国际知名期刊《Chemical Society Reviews》（IF=39）发表题为“Bridging the gap: gradient scaffolds as bioinstructive platforms for peripheral nerve repair”的综述论文。该论文系统总结了梯度支架在外周神经修复中的设计原理、构建策略及其生物学作用机制，重点从材料化学与结构调控角度出发，阐明了物理与生化梯度如何协同调控雪旺细胞迁移、轴突导向及神经再生过程，为构建具有生物指令功能的神经导管提供了新的设计思路，也为下一代可转化神经修复材料的发展奠定了理论基础。
外周神经损伤因其病理生理过程复杂、内源性再生能力有限，至今仍是临床修复中的一大难题。因此，理想的神经导管（nerve guidance conduits, NGCs）不仅需要提供必要的结构支撑，还应具备主动调控细胞行为的生物功能。空间梯度在生物体系中具有重要作用，能够为细胞迁移和轴突延伸提供长程引导，而这是单一、均一的生化或结构线索难以实现的。从材料与化学视角来看，梯度NGCs是一类独特的生物材料，其通过在导管结构中引入物理性质（如拓扑、孔隙率和刚度）以及生化组分（如生长因子、趋化因子、多肽和细胞外基质（ECM）分子）的空间变化，实现对再生微环境的精细调控。这些梯度通常依赖于扩散与吸附动力学、高分子网络形成、交联反应以及界面化学等物理化学过程构建。本文系统讨论了梯度线索调控细胞行为和轴突响应的作用机制，总结了近年来在材料设计与构建策略方面的研究进展，重点阐述了如何在NGCs中引入物理梯度和生化梯度。同时，本文归纳了具有代表性的体内外再生效果，强调化学构建的梯度如何与结构引导协同作用，从而促进有序神经再生。最后，本文分析了当前面临的关键挑战，包括梯度稳定性、可重复性以及与规模化制造的兼容性，并展望了基于梯度策略的NGCs的临床转化方向。
图1. 梯度神经导管引导外周神经再生的概念示意图
本文第一作者为北京化工大学博士生高洁、熊峰和杨智超，通讯作者为北京化工大学薛佳佳教授、刘惠玉教授及西安交通大学张立群院士。该工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1039/D5CS00738K
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