利用飞秒激光消融量化透明质酸对胶原纤维力学的作用

尽管透明质酸（HA）已被用于治疗肌腱损伤和肌腱病，但HA在肌腱力学行为中的作用仍知之甚少。在此，我们描述了一种方法的开发，该方法整合了飞秒激光消融、二次谐波成像和力学测试，以量化完整小鼠肌腱在负载下的胶原纤维回缩。消融后的纤维回缩被用作胶原纤维滑动和局部黏弹性行为的度量。衰老和内源性HA的酶促耗竭均显著降低肌腱HA含量，并减少弹性、黏弹性和总胶原纤维回缩，表明纤维滑动减弱。为恢复HA，将低分子量甲基丙烯酰化HA（MeHA）扩散入肌腱并通过光交联使其保留。MeHA补充可恢复HA耗竭和衰老肌腱中的胶原纤维回缩，使微观力学行为恢复至成年对照水平。准线性黏弹性建模进一步揭示了HA依赖的松弛行为变化，而这些变化仅靠常规宏观力学测量无法显现。这些发现表明，飞秒激光消融是一个强大的平台，可用于量化纤维尺度的力学并研究细胞外基质对组织材料性质的贡献，其结果特异性地将HA确定为肌腱胶原纤维滑动和力学性质的重要贡献者。

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