叶酸修饰的智能响应纳米系统通过钙超载与化疗协同增强抗肿瘤治疗

【字体: 时间:2025年08月25日 来源:International Journal of Nanomedicine 6.5

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  这篇综述系统阐述了粘性骨(sticky bone)在口腔种植与骨再生领域的创新应用,其通过结合自体纤维蛋白胶(AFG)或可注射富血小板纤维蛋白(i-PRF)与骨替代材料,构建兼具生长因子缓释与支架功能的复合生物材料。文章详细解析了粘性骨的生物特性(生物相容性/可降解性)、制备方法(离心技术/3D打印)、仿生设计策略(结构/生化/力学/导电仿生)及临床转化(GBR/上颌窦提升/牙周治疗),为骨组织工程提供了多模态协同修复的新思路。

  

粘性骨研究的起源与发展

粘性骨的概念由Sohn等学者于2010年首次提出,其核心是将血浆制品(如AFG或i-PRF)与骨替代材料(异体骨/异种骨)结合,形成具有三维稳定结构的生物粘合支架。2015年,研究者进一步明确其作为"纤维蛋白包裹的生物固化骨移植网络"的定义,而Mour?o团队开发的"牛排式骨移植"技术则通过折叠i-PRF实现细胞均匀分布,延长生长因子缓释时间。

粘性骨的生物学特性与制备

生物相容性:粘性骨采用自体来源成分(如CGF膜),显著降低免疫排斥风险。Choi等开发的仿生细胞外基质(aECM)通过双肽协同作用促进颅骨修复,证实其组织整合能力。

可降解性:Ragit的研究显示,富集浓缩生长因子(CGF)的粘性骨在II类根分叉缺损修复中降解速率与新生骨形成同步,避免二次手术。

仿生支架设计:通过3D打印技术可精确调控孔隙结构(100-500μm),如Chang团队开发的陶瓷支架,其表面拓扑结构促进MG-63成骨细胞粘附。静电纺丝纳米纤维(如PCL/胶原)结合PRP可加速牙周再生,而冷冻干燥法制备的β-TCP支架则适用于不规则骨缺损填充。

多模态仿生策略创新

结构仿生:梯度孔隙设计模拟天然骨小梁结构,但需解决体内降解导致的孔径塌陷问题。

生化仿生:负载BMP-2/VEGF的微胶囊通过pH响应释放,但需平衡蛋白浓度与炎症风险。

力学仿生:GelMA/DNA水凝胶通过刚度梯度变化激活FAK-YAP/TAZ通路,避免异位矿化。

导电仿生:掺入Fe3O4的磁电支架模拟骨压电效应,通过Ca2+通道促进成骨分化。

临床转化与联合疗法

口腔领域

  • 种植手术:Sunmida采用3D定制钛网联合粘性骨实现个性化增量,术后骨宽度增加4.6±2.3mm。

  • 上颌窦提升:Taher的"三合一"方案(拔牙/窦提升/牙槽嵴保存)使种植体稳定性提高37%。

  • 牙周治疗:Xu等应用富白细胞PRF(L-PRF)块治疗牙龈退缩,骨密度提升92%。

跨学科应用

  • 整形外科:壳聚糖膜经液氮淬火后抗张强度提升3倍,适用于颧骨重建。

  • 神经外科:矿物化胶原双层膜(MC/Col)修复颅骨缺损,血管化速度提高2倍。

联合治疗优势

  1. 1.

    GBR膜协同:PLGA接枝透明质酸双层膜隔绝纤维组织入侵,骨再生量增加50%。

  2. 2.

    PRP增效:PDGF/TGF-β浓度调控使愈合周期缩短40%,但需优化离心参数(2400-2700rpm/12min)。

未来挑战与展望

当前粘性骨面临制备标准化(血液采集量/离心参数)、生长因子时空控释(智能响应微球)、长期随访数据不足等瓶颈。下一代研究方向包括:

  • 数字工作流:AI辅助设计患者特异性支架拓扑结构

  • 动态微环境:电活性矿物化支架(sp-EMS)通过自发电化学反应激活BMP-2/Smad5通路

  • 跨尺度制造:融合3D打印框架与静电纺丝生物墨水实现力学-生化信号耦合

粘性骨技术正推动骨再生从静态替代向动态仿生范式转变,其多学科交叉特性将为复杂骨缺损治疗开辟新路径。

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