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具有破骨细胞响应性和可注射性双膦酸盐纳米纤维素 调节破骨细胞/成骨细胞活性用于骨再生

? ? ? 骨缺损处理对于治疗骨质疏松症,溶骨性肿瘤等骨病具有非常重要的意义。统的骨替代物,如自体移植和同种异体移植骨以及磷酸钙类型骨替代物,缺乏理想的生物降解性、生物反应性和调节骨再生过程的功能。为了实现微创治疗,减少感染,近年来一些学者提出使用磷酸钙和生物相容性聚合物的有机-无机复合材料作为可注射骨骼减少手术和患者的负担。
? ? ? 日本国立材料科学研究所的几位研究者发表在《Biomacromolecules》 上的一项研究表示,骨骼的形成包括成骨细胞的骨生成和破骨细胞的骨吸收,在重塑过程中,可通过抑制骨吸收控制骨替代物的降解速率。双磷酸盐可诱导破骨细胞前体凋亡,抑制破骨细胞黏附和形成,能作为骨吸收抑制剂。纳米纤维素(NC)本身具有触变性能,经双膦酸盐改性可作为有机纤维组分(pNC),与无机组分(β-磷酸三钙)形成可逆的物理交联,能提高机械性能并赋予触变性。在pH=7时,所得到的骨替代物pNC-β-TCP复合材料中的双磷酸盐基团与钙离子形成离子交联,但破骨细胞释放的盐酸使pH下降,离子交联破坏,网络结构崩塌,复合物释放出pNC作用于破骨细胞,抑制其形成和分化。同时双膦酸盐可促进成骨细胞的形成和分化以及羟基磷灰石的形成。
? ? ? pNC-β-TCP复合材料具有多种特性,包括可调粘弹性,与骨的物理结合,磷灰石形成和pH响应性。药物活性pNC调控破骨细胞/成骨细胞的活性,控制复合材料的降解速率,促进骨再生。因此pNC-β-TCP复合材料具有作为一种新型的骨替代材料用于骨病的治疗的潜力。(来源:QYIM & AMSC SQ ZHOU编报)

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