全球每年有数百万患者因创伤、肿瘤切除、感染或先天畸形面临骨缺损问题。以中国为例，创伤性骨缺损的年发病率高达每万人中约35例，而传统骨移植手术受限于供体来源不足、免疫排斥风险以及二次手术创伤等难题。尽管人工骨支架和水凝胶材料已展现出一定潜力，但许多材料降解过快，难以在骨愈合的长周期内持续提供支撑。如何让材料既能抑制早期炎症，又能长期促进新骨生成，一直是组织工程领域的难点。

就在近期，四川大学华西口腔医院科研团队在国际权威期刊Bone Research发布重磅研究，依托可编程四面体框架核酸（tFNAs）与仿生钙磷矿化技术，研发出一款名为 Cap-gel 的新型矿化 DNA 水凝胶，一举实现早期免疫调控和持续性成骨双重功效，为骨缺损修复开辟全新技术路线。

科研人员先合成两种带有互补黏性末端的四面体框架核酸单体，按照一比一比例混合自组装，制备出基础 DNA 水凝胶，再通过交替浸泡氯化钙、磷酸氢二钾溶液，在水凝胶内部原位生成磷酸钙纳米晶体，最终得到矿化改性的 Cap-gel。各项材料检测数据显示，普通 Y 型 DNA 水凝胶抗压强度仅 2.05 千帕，未矿化基础水凝胶为 7.68 千帕，经过矿化加工后的 Cap-gel 抗压强度提升至 23.25 千帕，结构稳固性大幅提升。外层的矿物结晶还能保护内部 DNA 不被体内酶快速分解，并且可以作为钙元素储存库，在长达 21 天里平稳缓释钙离子，释放节奏和骨骼修复阶段的钙元素需求高度契合，从根源改善了传统 DNA 水凝胶易碎裂、作用周期短的短板。