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用于原位骨再生的纳米硅——胶原仿生支架:向无细胞,一步式植入手术迈进

       修复巨大骨缺损目前仍然是一个巨大的挑战。尽管自体骨移植是临床的金标准,同种异体骨移植物有疾病传播和免疫排斥反应的潜在风险。搭载细胞的组织工程骨支架为患者提供了仿生骨的选择。然而,这种方法常常需要对待接种的细胞进行大量的体外处理,并施以生长因子以增强成骨活性,因此有短半衰期、价格昂贵、免疫原性、毒性和致瘤风险,也不利于临床转化和骨修复再生产品上市前的注册证申报和审批。
       北京大学第三医院运动医学研究所余家阔教授团队在《ADVANCED MATERIALS》上发表了一篇相关的文章,该研究通过对猪脱钙松质骨(DCB)胶原支架进行简便易行的表面硅化修饰处理,获得具有稳健骨诱导活性的纳米硅-胶原(nSC)支架。该支架具有如下特点:1)纳米硅-胶原支架的表层和内部的多孔表面都修饰上均匀、稳固的纳米硅涂层;2)物理和化学仿生的支架表面有利于宿主间充质干细胞(MSC)的招募、增殖、成骨和基质矿化,从而赋予nSC支架良好的骨诱导活性;3)无需使用外源性MSC或生长因子,仅需一步法手术植入骨缺损即可通过内源性骨再生修复骨缺损。
        这种稳健、有效、简单的支架表面修饰方法能够模拟天然骨的生物化学成分、生物物理结构,从而再造骨细胞外基质(ECM)的独特微环境,有利于招募宿主MSC进行原位骨修复。这种修饰方法温和、稳定,且具有很好的渗透性,能够广泛应用于制备大体积、结构复杂的多孔组织工程骨支架,在治疗巨大骨缺损中具有良好的临床转化潜力。

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