骨植入羟基磷灰石生物复合材料中金属氧化物促进骨再生的体内研究

在生物医学工程中，骨植入物纳入生物相容性纳米材料是重大挑战。本研究探讨纳米级 Al?O?、TiO?、SiO?与羟基磷灰石相互作用，研发多相生物复合材料，检测动物模型响应等。结果显示不同复合材料毒性差异，氧化应激介导细胞毒性，为骨植入材料研发提供参考。

　　

在生物医学工程领域，将生物相容性纳米材料整合到骨植入物中仍是一项重大挑战。为解决这一问题，本研究在开发新型多相生物复合材料时，探究了纳米级金属氧化物（特别是 Al₂O₃、TiO₂和 SiO₂）与羟基磷灰石（HA）相互作用的关键作用。研究还考察了动物模型对这些新型植入物的反应，同时聚焦于改善磷酸钙陶瓷的物理化学性质、微观结构和骨传导性。研究检测了血液抗氧化酶和骨转换标志物，并探究了对肾脏和肝脏等重要器官的影响。结果表明，在研究期间，羟基磷灰石 / SiO₂/TiO₂（SHT）复合材料对肝肾功能有显著影响。然而，羟基磷灰石 / SiO₂/Al₂O₃（SHA）复合材料在第 2 天无显著影响，在第 20 天有显著影响。总体而言，结论为 SHT 复合陶瓷具有更强的骨传导作用，但对肝肾毒性相对较高；SHA 具有中等毒性；羟基磷灰石 / SiO₂（SH）复合材料显示出较低或无毒性。血液中谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）和超氧化物歧化酶（SOD）的显著消耗结果表明，氧化应激介导了 SHT 和 SHA 复合材料的细胞毒性。