作为一种新的组织工程方法，基因活化基质（Gene-activated Matrices，GAM）是将可降解生物支架材料与转染基因的质粒DNA载体相结合，形成一个“基因局部释放系统”，从而完成目标基因的基因传递。在该系统中，目标基因首先需要利用载体进行装载，确保目标基因不被细胞的内溶酶体和细胞外的DNA降解酶等破坏，其次，还需要支架材料将转载有目标基因的载体送到组织再生区域，从而最终实现目标基因对再生区域目的细胞的成功转染。

在本研究中，安徽医科大学徐建光/王元银教授团队/中国科学技术大学杨晴教授团队/北京大学Boon Chin HENG教授团队选择聚乙烯亚胺（Polyethyleneimine, PEI）作为基因载体，选择羟基磷灰石/壳聚糖-微球（HA/CS-MS）作为支架材料，选择BMP2作为目标基因，构建了BMP2-PEI-nHA/CS-MS非病毒基因活化基质，并探索了该新型材料的促成骨效果。本研究体外实验表明，新型GAM不但具有优秀的生物相容性（细胞存活率超过95%），而且制备的微球材料具有仿细胞外基质（ECM）的纳米网络纤维结构，加上其具有较高的表面积，可以为细胞提供更多的粘附位点。该GAMs作为一个负载复合物系统，其对PEI-pBMP2复合物的负载率达到59.79±1.85%，并可长时间向周围缓慢释放质粒（释放效果长达21天），从而有效转染局部靶细胞，促进成骨效果。本研究体内实验表明，与对照组动物相比，使用该新型GAM材料有效地促进了缺损区域的骨重建。这些发现表明，本研究开发的新型GAM是一种有效的基因传递系统，拥有较大的临床应用潜力。

BMP2-PEI-nHA/CS-MS非病毒基因活化基质的构建及转染示意图

徐建光，男，1982年生，安徽东至人，硕士研究生导师，香港大学牙学院博士，现任安徽医科大学口腔医学院/安徽医科大学附属口腔医院正畸科主任，副教授，香港大学牙学院荣誉副教授，获香港李嘉诚奖提名，获香港大学2020年Research Output Prize，安徽省口腔正畸专委会常务委员，中国医药教育协会口腔医学会委员，首届全国口腔青年教师授课比赛三等奖，Stem Cell Research & Therapy杂志(IF: 6.832)审稿专家，参与国家级课题2项，香港地区级课题1项，主持省级科研课题4项，国际科研课题1项，第一作者和通讯作者发表SCI收录论文9篇，曾第一作者文章发表于国际口腔领域最顶级杂志Journal of Dental Research，擅长儿童口腔错颌畸形早期矫正，青少年及成人各类错颌畸形的综合性矫治，以及牙周病患者的矫正。

王元银，男，1969年生，安徽芜湖人，教授，主任医师，博士，硕导，2009-2011年在上海交通大学从事博士后研究工作；安徽省高校中青年骨干教师，第七批安徽省学术学科带头人后备人选，安徽医科大学优秀教师、优秀硕士研究生指导教师，安徽省优秀硕士学位论文指导教师；中华口腔医学会口腔医学教育专业委员会委员，中国医师协会口腔医师分会会员工作组委员，中华医学会医学美学与美容学中青年委员，安徽省康复医学会颌面创伤与整复专业委员会常务委员；主持国家自然科学基金课题1项，省级科研课题6项。从事口腔医疗、教学和科研工作25年，擅长口腔颌面外科相关疾病的诊断和治疗。近年来获安徽省自然科学优秀学术论文一等奖1项，安徽省科技进步三等奖2项，四等奖2项，安徽省自然科学三等奖1项，发表研究性学术论文76篇， 其中SCI收录8篇，出版专著6部。

Ruyuan Ding, Yajun Liu, Dawei Cheng, Gang Yang, Wenjing Wu, Haoran Du, Xin Jin, Yihan Chen, Yuanyin Wang^*, Boon Chin Heng^*, Qing Yang^* & Jianguang Xu^*.A novel gene-activated matrix composed of PEI/plasmid-BMP2 complexes and hydroxyapatite/chitosan-microspheres promotes bone regeneration. Nano Research https://doi.org/10.1007/s12274-022-4292-8.

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