综述：骨组织工程中电活性和导电支架的最新技术

《Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials》：State of the Art Technology of Electroactive and Conductive Scaffolds for Bone Tissue Engineering

本综述系统阐述了骨组织工程（BTE）领域利用导电聚合物（如PANI、PEDOT）、压电聚合物（如PVDF、PLLA）、金属纳米颗粒（如Ag、TiO2）及碳基纳米材料（如CNTs、石墨烯）构建电活性（EA）支架的最新进展，重点分析了3D打印、静电纺丝等先进制备技术如何优化支架性能，并探讨了其在促进成骨、加速骨愈合方面的应用潜力与临床转化挑战。

　　

ABSTRACT

骨组织工程（Bone Tissue Engineering, BTE）通过支架治疗节段性骨缺损（Segmental Bone Defects, SBDs）所展现出的良好前景，正引领材料科学这一交叉学科领域转向探索能够增强组织再生的创新生物材料。最新的进展在于应用电刺激，结合使用导电和压电生物材料来开发导电和电活性（Electroactive, EA）支架，这些支架能够激活成骨细胞形成，从而显著加快并强化骨愈合过程。研究人员已经探索了大量的生物材料和支架制备技术。

本文献综述对常用于开发导电和EA生物相容性支架的流行生物材料进行了全面回顾，这些材料包括导电聚合物（如聚苯胺PANI、聚吡咯、聚（3,4-乙烯二氧噻吩）PEDOT）、压电聚合物（如聚偏氟乙烯PVDF、聚（偏氟乙烯-三氟乙烯）P(VDF-TrFE)、聚左旋乳酸PLLA、聚酰胺PAs）、金属纳米颗粒（Nanoparticles, NPs）（如银Ag、二氧化钛TiO₂）以及碳基纳米颗粒（如碳纳米管CNTs、石墨烯、氧化石墨烯）。文章重点介绍了各种创新的导电和电活性支架制备方法，例如3D打印、生物打印、静电纺丝等，这些方法能够精确控制导电填料的分布、孔隙率以及孔径连通性。同时，也介绍了研究人员为探究所开发支架的导电和压电特性及其成骨潜力（包括体外和体内实验）所进行的测试。

此外，文章还回顾了进行这些测试的标准规程、监管路径、临床转化的前景以及各自面临的挑战。最重要的是，本综述不仅关注材料的多样性和制备技术，还批判性地分析了在优化生物材料和制备参数以开发具有最佳理化、机械、生物和导电性能的骨支架过程中所涉及的挑战。

Conflicts of Interest

作者声明无利益冲突。