期刊来源

Biomaterials 

标题

Machine learning–guided design of cooperative multi-size hydrogel microspheres for osteoarthritis therapy

研究思路

针对骨关节炎多病理进程共存、单一尺寸水凝胶微球功能单一的问题，制备三种尺寸透明质酸基水凝胶微球，先系统解析粒径依赖的差异化生物功能，再搭建机器学习贝叶斯优化框架筛选多尺寸微球最优复配比例，通过体外细胞、体内动物模型及转录组分析验证优化体系协创新点

1. 揭示不同粒径透明质酸微球分工化生物效应，建立尺寸 - 功能对应规律；2. 采用深度核学习高斯过程模型结合贝叶斯优化实现多组分微球体系定量配比设计；3. 构建多尺寸微球协同体系，同步实现关节润滑、免疫调控、软骨修复三重作用；4. 提供适用于多尺度退行性疾病可通用的可注射生物材料数据驱动设计范式。

材料开发

材料：以甲基丙烯酸化透明质酸为原料，微流控油包水乳液法制备小、中、大三种尺寸可注射水凝胶微球，紫外光交联成型，材料具备良好生物相容性、溶胀与酶降解性能。 

功能：小微球提升界面润滑能力并上调润滑蛋白表达；中等微球调控巨噬细胞极化、缓解滑膜炎症；大微球构建三维微环境促进软骨细胞增殖与胞外基质合成；三者复配后协同改善骨关节炎关节病理损伤。

医工交叉+课题设计+材料定制

1、纳米材料纳米医学实验方案设计（材料合成、表征、细胞动物部分，供详细实验报告，数据真实唯一可溯源 ）

2、课题思路设计：涵盖医学领域，方案思路构建（根据专业方向结合热点，设提供创新性的课题设计方案，可助力顶刊）

3、生物纳米材料合成：生物水凝胶、MXenes、MAX材料、MOFs、COFs、纳米酶、量子点等

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