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时间：2026/08/23 作者：李金圣、杨明、段国文 |
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近日，南京大学顾宁教授研究团队联合南京大学医学院附属鼓楼医院蒋青教授团队、西南交通大学翁杰教授团队，在工程化种植体拓扑形貌调控骨形成机制方面取得新进展，相关成果发表于《Bioactive Materials》。研究聚焦于“细胞如何感知种植体表面的拓扑结构”这一关键问题，阐述了材料界面信号驱动细胞机械响应并促进成骨的新机制。 |
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| 研究发现，不同直径的TiO₂纳米管能够差异性介导材料表面黏附配体的空间分布，成骨前体细胞感知这些分布差异调节自身黏着斑（FA）组装，在小直径纳米管（30 nm）上细胞形成少量且较多的FA，而大直径纳米管（100 nm）上细胞形成较少但较大的FA。少而大的FA调节细胞骨架组装，产生更大的胞内应力并增强细胞极化。同时，大直径纳米管促进核孔变形和YAP核易位，进而增强成骨分化。我们的研究结果表明，纳米管直径依赖性几何形状调节黏附配体的空间呈现，并影响FA成熟、细胞极化和YAP相关的机械转导。 |
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| 该研究阐述了“界面拓扑形貌—黏附配体分布—黏着斑差异成熟—机械转导—成骨分化”的调控链，从细胞“读取”材料表面信息的角度深化了对骨—种植体界面作用机制的认识，也为骨科及口腔种植体表面的精准设计提供了新的理论依据。 |
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| 该研究利用南京生物与医学电子显微技术研究中心的低压生物透射电镜HT7800揭示了细胞感知不同界面拓扑形貌所伴随的核孔变化规律，在环境扫描电镜Quattro S的基础上发展了免疫电镜方法，揭示了黏附配体在不同拓扑形貌上的分布规律。经过一年攻坚，南京生物与医学电子显微技术研究中心已建成完备的生物电镜制样体系，形成成熟稳定的制样工艺，并成功拓展免疫电镜技术、细针穿刺电镜技术、低真空扫描电镜技术等多项生物电镜前沿方法，标志着中心在生物医学显微检测领域迈出坚实一步，为后续科研攻关与临床转化奠定了扎实技术底座。 |
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| 该成果以李金圣博士、博士生杨明和博士生段国文为共同第一作者，郭泰林教授、徐志宏教授、刘吉梓教授、顾宁教授、蒋青教授作为共同通讯作者。 |
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| 文章信息：Jinsheng Li1, Ming Yang1, Guowen Duan1, Jianhao Huang, Tao Shen, Jie Cui, Keke Huang, Qiting Ge, Liming Yang, Jingyi Sheng, Jie Weng, Tailin Guo*, Zhihong Xu*, Jizi Liu*, Ning Gu*, Qing Jiang*. Cells perceive the distribution differences of adhesion ligands and consequently establish cellular polarization to regulate osteogenic differentiation. Bioact Mater. 2026, 66:1026-1041. DOI: 10.1016/j.bioactmat.2026.07.031.. |
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