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使用压电纳米材料结合超声刺激是一种无线触发不同组织类型再生的有前途的方法。

压电纳米材料结合超声刺激从未被用于促进软骨形成。此外，所使用的超声刺激参数通常不能被充分控制。因此，比萨圣安娜大学的Leonardo Ricotti团队将脂肪组织衍生的间充质基质细胞包埋在含有压电钛酸钡纳米颗粒和氧化石墨烯纳米片的纳米复合水凝胶中，并用精确控制参数的超声波(1 MHz和250 mW/cm2，每2天一次，每次5分钟，共10天)刺激，在体外显著促进软骨细胞分化。

本文要点：

（1）本文将压电钛酸钡纳米颗粒(BTNPs)和GO纳米片嵌入纳米复合水凝胶中，在精确控制的US波刺激下，可以协同促进负载在三维支架中的脂肪组织来源的基质细胞(ASCs)的软骨分化。

（2）蛋白质组学分析揭示，这种刺激影响细胞骨架和细胞外基质组织、胶原纤维组织和代谢过程中涉及的生物过程。最佳刺激方案还具有显著的抗炎作用，并保持其在体外促进软骨形成的能力。

（3）根据ISO 10993，提出的纳米复合水凝胶在体外表现出良好的可注射性和对软骨组织的粘附性，以及在体内优异的生物相容性。

总体而言，该研究提出了一个分析模型来预测由超声波注入的压电纳米粒子产生的电压，以及一个计算工具，该计算工具考虑了细胞液泡内的纳米粒子聚集并预测了细胞质中的电场流线分布。

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