利用细胞微环境中的物理因素促进脂肪间充质干细胞（ADSC）的成骨分化已成为骨修复材料设计的新策略。在众多物理因素中，各向异性是目前研究较多且非常重要的因素，然而此前研究者设计的材料通常只利用单一尺度的结构各向异性来促进ADSC成骨分化，同时部分材料的各向异性结构和细胞尺寸不匹配导致诱导效率不高。
我院顾宁教授团队联合南京医科大学附属口腔医院章非敏教授团队在前期合作研究基础上提出结合3D打印和磁场诱导的磁性纳米材料组装技术的新复合骨修复材料制备方法，制备了一种具有结构/磁学双重各向异性的复合材料。该材料上培养的ADSCs在蛋白和mRNA水平上的成骨标志物表达（如ALP）的表达量明显更高，同时也发现了更多的钙结节形成，说明ADSCs的成骨分化倾向更强。RNA-seq数据显示，激酶信号通路转导、细胞粘附和细胞骨架重建的改变可能是成骨诱导能力提升的原因。这些数据支持了我们的假设，初步验证了此方法制备的具有结构/磁学双重各向异性的复合材料在促进ADSCs成骨分化方面的应用前景，也为骨组织工程支架的设计提供了新的启示。
相关论文已在线发表在NPG Asia Materials，论文第一作者为南京医科大学生物医学工程与信息学院的胡克博士和基础医学院的俞婷婷博士，南京医科大学生物医学工程与信息学院的顾宁教授和南京医科大学附属口腔医院的章非敏教授为该文章的共同通讯作者。
Hu, K., Yu, T., Tang, S. et al. Dual anisotropicity comprising 3D printed structures and magnetic nanoparticle assemblies: towards the promotion of mesenchymal stem cell osteogenic differentiation. NPG Asia Mater 13, 19 (2021). https://doi.org/10.1038/s41427-021-00288-x