由丝素蛋白介导的富含错位的磷酸八钙纤维的原位形成机制及其成骨性能

《Small》：In Situ Formation Mechanism and Osteogenic Performance of Dislocation-Rich Fibrous Octacalcium Phosphate Mediated by Silk Fibroin

OCP生物相容性良好且具有骨诱导性，SF修饰通过调控位错密度促进HAp形成并增强骨生成效果，体外实验验证其细胞相容性及促进ALP/ARS活性。

　　

摘要

八钙磷酸盐（OCP）是一种可生物降解的材料，具有优异的生物相容性和骨诱导活性，在骨修复应用中展现出巨大潜力。尽管丝素纤维蛋白（SF）具有成骨潜能，且经过SF改性的OCP在体外实验中显示出更强的矿化和成骨效果，但其背后的调控机制仍不清楚。本研究通过结合冷冻透射电子显微镜分析和密度泛函理论（DFT）计算，发现SF改性的OCP中的位错密度更高。SF的疏水性氨基酸序列通过“吸附-外延-挤出”机制诱导了边缘位错的形成，同时伴随着吸附能的变化，这一过程促进了OCP向羟基磷灰石（HAp）的转化，并增强了其骨诱导能力。体外实验进一步证实，SF改性的OCP提高了细胞相容性，促进了碱性磷酸酶（ALP）和骨形态发生相关蛋白（ARS）的活性，上调了成骨相关基因的表达，并增强了成骨蛋白的表达。本研究提出了一种利用有机分子调节生物陶瓷缺陷结构的新策略，展示了通过位错工程改造的SF-OCP在骨缺损修复中的潜在应用。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。