骨组织工程支架正在成为替代自体骨移植进行外科骨修复的理想策略，但由于缺乏合适的生物材料，仍然缺乏有效手段促使再生骨达到天然骨的优越性能。故现阶段仍然迫切需要开发新型药物和支架，促进骨损伤修复。瓯江实验室李校堃院士团队王周光教授联合武汉大学中南医院蔡林教授和华中科技大学罗志强教授联合开发了一种多功能复合压电水凝胶骨组织工程支架，在期刊Mil Med Res（IF=35）上发表题为“The marriage of immunomodulatory, angiogenic, and osteogenic capabilities in a piezoelectric hydrogel tissue engineering scaffold for military medicine” 的文章。

本研究将聚多巴胺(PDA)改性的压电钛酸钡(PDA-BaTiO3, PBT)纳米颗粒和羟基磷灰石(PHA)纳米颗粒掺杂到壳聚糖/明胶水凝胶中，制备了一种新型压电水凝胶骨组织工程支架。实验证实这种压电水凝胶支架具有自发电、促内源性生长因子分泌、免疫调节、血管生成和成骨能力。壳聚糖/明胶/羟基磷灰石/钛酸钡复合压电水凝胶能在体内原位提供稳定的内源性电刺激。这种能提供原位电刺激的策略和装置与传统的有线电刺激方法相比，提供了一种新的选择，对电刺激在组织工程的基础研究和应用研究中具有重要意义。

课题组详细研究了水凝胶促进M2巨噬细胞表型极化、促进成骨分化和血管生成、加速骨再生和重塑的能力，同时也说明该压电水凝胶植入体是一种具有潜在生物活性的支架生物材料，具有产生压电微环境的特殊能力，并且我们也同时证明这种交流电刺激可以有效促进巨噬细胞及组织缺损部位VEGF、bFGF的表达，从而促进新血管的生成。综上所述，该壳聚糖/明胶/羟基磷灰石/钛酸钡压电水凝胶骨组织支架在临床修复临界骨缺损方面具有很大的应用潜力。王周光教授、李校堃院士为本文的通讯作者，瓯江实验室为通讯单位。