骨关节炎(OA)在临床上仍是一个难以解决的重大挑战。衣康酸(IA)是一种新兴的细胞内炎症和氧化应激调节剂,可能被用于治疗OA。然而,关节内滞留时间短、药物释放效率低、细胞不可渗透性等问题严重阻碍了其临床应用。目的我们制备包裹IA的沸石咪唑骨架-8(IA-ZIF-8)纳米粒子,通过微流控技术牢固地锚定于水凝胶微球(HMs)中,实现关节腔内载药纳米粒子缓慢释放。基于IA-ZIF-8的p H响应性实现细胞内持续释放IA,探索载药水凝胶微球(IA-ZIF-8@HMs)对膝关节OA的治疗效果。方法(1)以锌离子、2-甲基咪唑和IA自组装制备了包裹IA的沸石咪唑骨架-8(IA-ZIF-8)纳米粒子。随后,通过微流控技术制备的水凝胶微球(hydrogel microspheres HMs),并将IA-ZIF-8纳米颗粒牢固地固定在水凝胶微球中(IA-ZIF-8@HMs)。利用透射电子显微镜、使用Zetasizer Nano ZSE(马尔文)、X射线衍射仪等分别对其进行表征。(2)以ADTC-5细胞作为模型,考察了载药微球的细胞毒性,及纳米颗粒(IA-ZIF-8)的细胞内摄取。(3)采用IL-1β模拟OA进展中的炎症微环境,用酶联免疫吸附试验(ELISA)测出细胞培养上清液中炎症因子(TNF-α、IL-6)的浓度。(4)建立大鼠膝关节OA模型,研究载药微球(IA-ZIF-8@HMs)在OA中的治疗效果。结果(1)我们成功制备了IA-ZIF-8、ZIF-8,其粒径分别为79.57±7.89 nm和43.62±3.59 nm。发现IA-ZIF-8具有酸响应性特征。我们成功制备了表面光滑、尺寸均一的水凝胶微球(HMs)。将IA-ZIF-8固定在水凝胶微球中形成微米级复合材料(IA-ZIF-8@HMs)。(2)活/死染色和MTT实验验证了IA-ZIF-8@HMs对ATDC-5细胞几乎没有毒性。细胞摄取实验验证了纳米颗粒可被摄入细胞并在溶酶体被破坏解体。IA-ZIF-8@HMs在抗氧化应激及降低炎性细胞因子(即,TNF-α和IL-6)水平均表现优异。(3)动物实验表明,IA-ZIF-8@HMs在MIA诱导的大鼠膝关节骨关节炎中可有效延缓骨关节炎的进展。结论我们创新性地用微流控技术构建了可注射的单分散水凝胶微球并成功负载IA-ZIF-8@HMs,缓慢释放IA-ZIF-8纳米颗粒。在体外细胞实PD0325901临床试验验中,抗氧化应激和抗炎效果较明显。动物实验表Nosocomial infection明IA-ZIF-8@HMs在大鼠OA模型BLZ945中具有长期有效的治疗作用。