无支架球体能够通过直接供应细胞以实现为自下而上的骨组织工程。然而，如何构建具有细胞和生物活性信号的功能性球体仍然是一项极具挑战性的难题。梅奥医学中心Lichun Lu利用间充质干细胞(MSCs)和由黑磷(BP)和氧化石墨烯(GO)组成的二维杂化纳米层(2DHNL)构建了一种功能化球体，其能够创造一种3D细胞引导的微环境以用于修复骨缺损。

本文要点：

（1）实验在体外三维球形微环境中评估了这些工程化二维材料对于干细胞增殖和成骨分化的影响。研究发现，将这些工程化球体移植到临界大小的大鼠颅骨缺损后能够实现MSC的成骨、新血管生成和骨再生。

（2）实验结果表明，在2DHNL上进一步负载成骨因子地塞米松(DEX)后能够实现显著的体内成骨诱导和骨再生，而无需事先在体外成骨培养基中进行培养，进而缩短所需的培养时间，有利于实现临床转化。综上所述，这些带有工程化2DHNL的功能化球体能够实现干细胞和成骨因子共递送，其有望作为一种功能构建块以在体内进行有效的骨修复。

Xifeng Liu. et al. Scaffold-Free Spheroids with Two-Dimensional Heteronano-Layers (2DHNL) Enabling Stem Cell and Osteogenic Factor Codelivery for Bone Repair. ACS Nano. 2022

DOI: 10.1021/acsnano.1c09688

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c09688