近期，南方医科大学附属深圳医院桑宏勋教授团队的研究成果《A self-forming bone membrane generated by periosteum-derived stem cell spheroids enhances the repair of bone defects（骨膜源干细胞球体的自形成骨膜可促进骨缺损的修复）》在学术期刊《Acta Biomaterialia》（IF：9.4，中科院一区top期刊）发表。锐视科技离活一体（离体/活体两用）Micro-CT成像系统（IMAGING 100）在研究中提供了大鼠颅骨及其内部血管的高分辨率图像，以及骨参数和血管参数的定量分析结果。

在早期骨生成中，骨膜贡献高达总骨生成的70%，生理作用重大，因此仿生骨膜的制备被认为是解决大面积骨缺损的有效策略。本研究将骨膜源干细胞（PDSCs）球体附着在聚多巴胺（PDA）涂覆的3D打印聚己内酯（PCL）支架上，构建富含骨修复资源的仿生骨膜。体外评估表明，该仿生骨膜可作为生长因子和干细胞的储库，持续释放生物活性因子BMP-2（促进骨生成）和VEGF（促进血管生成）。体内实验进一步证实，其在大面积颅骨缺损修复中展现出强大的骨再生能力。通过PDA-PCL支架附着PDSC球体自主生成的仿生骨膜，易于获取，且具有强大的生物活性，提供了一种高效的骨整合与再生方法，在治疗临界尺寸骨缺损（指缺损长度超过一定尺寸后，无法自行愈合的骨缺损）方面临床潜力显著。

选用体重220-240克的雄性SD大鼠，建立临界尺寸的颅骨缺损模型。麻醉大鼠后，在头部进行皮肤切口，去除骨膜以暴露顶骨，使用牙科钻头创建直径为5毫米的缺损，过程中用生理盐水冷却以防止过热。将不同的膜放置在缺损处后，缝合伤口，术后3天内注射青霉素预防感染。将大鼠随机分为三组：对照组（仅制造骨缺损），PDA-PCL组，球体/PDA-PCL组。术后4周和8周，分别对每组4只大鼠实施安乐死，取出其颅骨并用4%多聚甲醛固定。

为了进一步评估缺损区域的新骨形成情况，利用Micro-CT（IMAGING 100，合肥锐视医疗科技有限公司）对颅骨样本进行成像。扫描参数设定为：电压45kV，电流435µA，图像分辨率15µm，随后利用IMAGING 100软件系统对图像进行定量分析。完成分析后，样本经脱钙、脱水、石蜡包埋、切片，再进行CD31免疫荧光染色，用于检测组织中血管内皮细胞。

通过造影，颅骨顶部的血管被造影剂完全灌注，血管形态清晰（图7A）。对照组和PDA-PCL组骨缺损区域新生血管极少，球体/PDA-PCL组新生血管形成显著。定量分析显示，球体/PDA-PCL组的新生血管体积显著高于其他两组（图7C），表明该仿生骨膜具有强大的促血管生成能力。

术后4周CD31免疫荧光染色显示，球体/PDA-PCL组的CD31荧光强度最强，对照组和PDA-PCL组很弱（图7B）。定量分析表明，球体/PDA-PCL组与另两组之间的荧光相对强度存在显著差异（图7D），进一步证实了该仿生骨膜在促进血管生成方面的突出作用。

术后第4周，3D重建图像显示，对照组和PDA-PCL组的缺损部位仅有少量新骨，而球体/PDA-PCL组在缺损边缘有大量新骨形成（图8A）。术后第8周，对照组和PDA-PCL组缺损边缘新骨较第4周有所增加，球体/PDA-PCL组则在缺损部位形成大量新骨（图8B）。

在定量分析中引入新骨覆盖率，结合衡量骨量变化的骨体积 / 总体积（BV/TV）、反映骨组织密度和强度的骨矿物质密度（BMD），结果显示，球体/PDA-PCL组在第4周和第8周的新骨覆盖率、BV/TV以及BMD均显著高于对照组和PDA-PCL组，且后两组之间无显著差异（图8C、D、E），表明球体 / PDA - PCL 仿生骨膜在促进骨缺损修复方面效果显著。

在本次研究中，科研团队创新性提出了一种用于骨修复的仿生骨膜，由骨膜源干细胞（PDSCs）球体附着在聚多巴胺（PDA）涂覆的3D打印的聚己内酯（PCL）支架构成。实验结果表明，球体/PDA-PCL膜具有很强的生物相容性，并能够分泌成骨和血管生成的关键生长因子BMP-2和VEGF。体外和体内实验均显示，球体/PDA-PCL膜具备显著的成骨和血管生成能力，能够有效地促进骨再生。综上，这种球体/PDA-PCL仿生骨膜为临界尺寸骨缺损的治疗提供了一种高效的新方法。