《高级功能材料》：含糖涂层如何供养骨骼生长？

2021-02-17 19:35

文/陈根

骨质疏松症是全球都面临的健康挑战。除了其自身的不利影响外,它还会损害骨植入物的功能——通常由称为钛(Ti)的金属制成。由于植入部位的骨骼比正常情况少,植入物很容易松动,并且经常伴随持续的炎症。

近日,澳门大学和南京大学的中国科学家与新加坡国家牙科中心合作,发明了一种可以化学连接到正常钛表面的生物活性涂层。这种由化学修饰的聚糖(一串糖)制成的涂层可以依次打开和关闭骨植入物上的炎症。

当在骨质疏松症条件下使用时,它首先通过指示宿主巨噬细胞释放可激活骨细胞并促进愈合的分子来开启“良好的炎症”。

陈根：含糖涂层如何供养骨骼生长？

当骨细胞生长并在一定程度上起作用时,它们自然分泌一种称为碱性磷酸酶的酶,从Ti表面切割化学修饰的聚糖。这种“糖衣子弹”可以特异性杀死巨噬细胞,关闭“不良炎症”,从而获得更好的愈合和更高的安全性。

有趣的是,这些在愈合过程后期被杀死的巨噬细胞正是那些做出重大贡献的人在早期释放促成骨细胞因子。因此,研究人员也将这种设计描述为“桥梁燃烧”策略。研究人员表示,这种涂层的主要优点是最大限度地发挥骨质疏松症下种植体周围有限数量骨细胞的功效。

事实上,在这些病理条件下,急剧增加种植体周围骨细胞的数量或刺激其功能以实现更好的骨种植体整合是不现实的。而此次开发的方法则利用免疫反应的固有能力来增强植入功效,以至于无需使用可能带来安全问题的复杂方法。在对大鼠进行的测试中,涂层将骨-植入物整合增强了88．4%。

其研究的论文已发表在《高级功能材料》杂志上。

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