纳米纤化纤维素负载盐酸雷洛昔芬和生物活性玻璃纳米颗粒的可注射植入物用于骨再生：体外与体内研究

本研究针对骨缺损修复难题，开发了基于纳米纤化纤维素(NFC)/泊洛沙姆407(P407)的热响应型可注射植入物，负载盐酸雷洛昔芬(RH)和镁磷酸盐生物活性玻璃纳米颗粒(MPh)。通过体外药物缓释(长达17天)和体内大鼠胫骨缺损模型验证，证实双剂量组可实现完全骨愈合，为骨组织工程提供了兼具非侵入性和协同治疗优势的新策略。

　　

骨骼作为人体重要的支撑结构，其损伤修复一直是临床面临的重大挑战。传统骨移植存在供体有限、免疫排斥等问题，而现有生物材料往往难以兼顾力学性能与生物活性。更棘手的是，骨质疏松等代谢性骨病会显著延缓愈合进程。面对这些难题，埃及国家研究中心的Rabab Kamel团队创新性地将农业废弃物转化与纳米技术相结合，开发出具有三重治疗功能的智能植入系统，相关成果发表于《Journal of Drug Delivery Science and Technology》。

研究团队采用化学沉淀法制备10-20nm的镁磷酸盐(MPh)纳米颗粒，将其与从甘蔗渣提取的纳米纤化纤维素(NFC)、温敏聚合物泊洛沙姆407(P407)复合，构建负载抗骨质疏松药物盐酸雷洛昔芬(RH)的可注射水凝胶。通过流变学测试、扫描电镜(SEM)和体外释放实验表征材料特性后，在大鼠胫骨缺损模型中评估治疗效果。

Physicochemical features of the prepared bioactive glass nanoparticles (MPh)
X射线衍射(XRD)显示MPh呈非晶态，傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证实PO₄
^3-
特征峰。氮吸附测试测得比表面积达194.5 m²
/g，孔径分布显示介孔结构(3.78nm)，这种多孔特性有利于营养输送和细胞迁移。

Injectable implants characterization
流变学研究表明，添加MPh会降低NFC/P407体系的流动速率，3%w/v MPh组表现出最优的缓释性能，17天内持续释放RH。SEM显示水凝胶在释放介质中形成多孔致密基质，这种动态结构变化有助于药物控释。

In-vivo bone regeneration evaluation
大鼠胫骨缺损模型显示，治疗组无感染或骨溶解迹象。组织学分析证实双剂量组新生骨小梁结构完整，愈合速度显著优于单剂量组和空白组。MPh提供的Mg²⁺
和PO₄
^3-
离子协同RH的药物作用，通过促进成骨细胞活性和抑制破骨细胞实现协同治疗。

该研究开创性地将生物质衍生材料、无机生物活性成分与药物分子整合于单一平台，其温敏特性允许微创注射后原位形成三维支架。特别值得注意的是，MPh的非晶态特性避免了传统生物陶瓷的结晶相变问题，而NFC的纤维网络为细胞增殖提供了理想微环境。这种"材料-药物"协同策略为复杂骨缺损治疗提供了新思路，其农业废弃物原料来源更凸显环保价值。未来通过优化MPh/NFC比例及给药方案，有望推动该技术向临床转化。