基于MⅡ -聚磷酸盐的蜡状材料：兼具骨生成与止血功能的新型骨科修复材料

骨科手术中亟需兼具止血和骨生成功能的材料。针对现有止血材料缺乏生物降解性、成骨性能和止血效能的问题，研究人员开发了一种通过螯合钠聚磷酸盐与阳离子（Ca2+ 、Mg2+ 和Sr2+ ）形成的蜡状共掺杂聚磷酸盐（CoPPW）。结果表明，CoPPW具有可塑性和可控降解性，能释放Mg2+ 和Sr2+ 离子，显著促进细胞增殖和成骨分化，并通过激活PI3K/AKT信号通路和凝血级联通路实现止血与骨再生。该材料在动物模型中展现出优于传统骨蜡的骨修复和止血效果，为骨科修复提供了创新解决方案。

　　

骨科手术中，严重骨缺损的治疗一直是临床难题。传统骨蜡虽能止血，但无法降解且缺乏成骨活性，易引发感染。如何开发兼具止血、生物活性和可降解性的材料成为研究热点。聚磷酸盐（polyP）因其作为磷酸盐供体和能量储存分子的特性备受关注，但其蜡状结构的应用尚未探索。

北京协和医学院的研究团队在《Bioactive Materials》发表研究，通过螯合钠聚磷酸盐（NaPP）与Ca²⁺
、Mg²⁺
和Sr²⁺
离子，开发出蜡状共掺杂聚磷酸盐（CoPPW）。研究采用流变学测试、体外降解实验、转录组测序和兔股骨缺损模型等技术，验证了材料的物理性能、生物相容性及促骨再生机制。

研究结果
1. CoPPW的表征
CoPPW通过离子调控实现从凝胶到蜡状的转变，MgSr2.5样品在4天后固化，粘度接近传统骨蜡。SEM-EDS显示元素均匀分布，降解实验表明其缓慢释放Mg²⁺
和Sr²⁺
离子，28天失重37%。压力测试显示其止血能力是骨蜡的2倍。

2. 生物相容性与成骨性能
CCK-8和EDU染色证实CoPPW-MSP（镁锶聚磷酸盐）低浓度组细胞增殖率高达29.3%，显著高于骨蜡组。ALP和茜素红染色显示其促进成骨分化和钙结节形成，qPCR检测到成骨基因（BGLAP、COL1A1等）表达上调。

3. 机制解析
转录组分析发现CoPPW-MSP通过激活PI3K/AKT通路促进Runx2表达，上调骨相关蛋白；同时激活ECM-受体相互作用通路，增强胶原代谢。凝血级联通路中PAR1/PAR3/PAR4的上调解释了其止血效果。

4. 体内骨再生
兔股骨缺损模型中，CoPPW-MSP组4周即出现新骨，8周缺损完全修复，而骨蜡组仅边缘有少量骨形成。Micro-CT显示其骨体积（BV/TV）和骨密度（BMD）显著优于对照组。

结论与意义
该研究首次开发了纯无机蜡状材料CoPPW，兼具优异的止血和成骨性能。其通过离子缓释调控PI3K/AKT通路和ECM重塑，解决了传统骨蜡不可降解、无活性的缺陷。未来可进一步优化离子比例，拓展其在骨科、口腔等领域的应用。