HE等采用刚度可调型谷氨酰胺酶交联明胶研究支架材料刚度对巨噬细胞极化的影响，发现高硬度谷氨酰胺酶交联明胶中包封的巨噬细胞可以被调节成促炎表型，并间接支持骨髓间充质干细胞成骨分化。SRIDHARAN等发现硬质的聚丙烯酰胺凝胶（323kPa）促使巨噬细胞转换为巨噬细胞中吞噬作用受损的促炎表型，而软质（11kPa）和中等（88kPa）硬度促使巨噬细胞转换成高吞噬性的抗炎表型。然而，受到材料特性、刚度范围和实验模型差异等因素的影响，刚度对巨噬细胞极化的影响依旧非常复杂，需要通过进一步的体内外研究来定量分析。
 

表面粗糙度也是影响巨噬细胞极化的重要因素。HOTCHKISS等报道，光滑的钛诱导巨噬细胞M1活化，导致促炎的白细胞介素1β、白细胞介素 6和肿瘤坏死因子α水平升高，相反，粗糙的钛表面诱导巨噬细胞M2活化，增加了白细胞介素4和白细胞介素10的水平。由于天然骨组织的表面粗糙度约为32nm，因此纳米级生物材料近年来也得到了广泛的研究。ZHU等实验发现与传统的光滑表面双相磷酸钙对照组相比，植入具有微晶须和纳米颗粒混合结构表面的双相磷酸钙的比格犬体内长骨缺陷模型形成的新骨更多，骨折负荷更高。此外，在具有微晶须和纳米颗粒混合结构表面的双相磷酸钙与间充质干细胞共培养的体外实验中观察到促炎因子肿瘤坏死因子α和白细胞介素6水平显著下调。此外，还有研究比较了微米级与纳米级羟基磷灰石颗粒免疫调节潜力的差异，证实米级羟基磷灰石颗粒促进人巨噬细胞M2极化和抗炎因子白细胞介素10分泌，增加组织血管化和骨量，而微米级羟基磷灰石功能化支架则会引发促炎反应，促进巨噬细胞M1极化。
 

出自《巨噬细胞的骨免疫学效应》作者田雨一，刘立宏。