镁离子的作用在骨组织工程中具有争议2023-04-12 08:30:31
20世纪90年代,骨组织工程学作为一个独立的研究领域出现,随着骨组织工程的迅速发展,骨修复得到了进一步提升。金属离子在其中扮演着重要的角色,在促进骨组织生长方面发挥了显著的作用,多项研究证实,金属离子修饰的复合支架可以有效促进骨再生。各种金属离子在骨组织工程中的应用备受关注,为了更好地解决目前临床上供骨不足、移植免疫学等问题,研究人员正在快速地挖掘与发展它们的功能与效用。但随着研究的深入,许多问题与挑战也随之出现,金属离子在组织成骨过程中发挥的作用受到材料种类、离子浓度和掺入的其他离子等因素的影响。虽然金属离子的研究为骨组织工程的发展提供了新的方向,但仍需进一步研究它们的生物相容性、细胞毒性、骨整合和生物降解性,从而研发出更为有效的骨组织工程材料,进而为临床应用提供参考。该文就现阶段金属离子在骨组织工程中的研究进展、应用现状和存在的问题进行归纳总结,并分析了未来金属离子在骨组织工程中的研究趋势,旨在为金属离子在骨组织修复材料中的进一步研究和应用提供帮助。镁元素参与骨组织形成、骨代谢和骨矿物结晶等生理过程,可促进细胞成骨分化与骨矿化,有利于骨缺损部位的修复;缺乏镁离子会加快骨量丢失,不利于骨的修复与再生。与其他金属植入物相比,镁合金和多孔镁的机械性能更接近天然骨,但镁合金的降解速度较快,降解过程中会产生较多氢气,且低浓度的镁离子具有促进破骨细胞分化的作用,因此,镁离子的作用在骨组织工程中具有比较大的争议。
WU等研究了镁离子浓度对人破骨细胞的影响,实验发现,当镁离子浓度不超过15mmol/L时,能够促进破骨细胞的增殖和分化;镁离子浓度大于15mmol/L时,随着浓度的增加抑制破骨细胞的增殖和分化。HE等通过镁取代硅灰石,利用3D打印技术开发了基于透辉石的多孔生物陶瓷复合材料,实验结果表明,随着CSM10(即10%的镁取代硅酸钙) 含量从0%增加到30%,新型CSM10增强的透辉石多孔结构具有优异的机械性能.
出自《金属离子在骨组织工程中的应用》作者高雪钰,张文涛,孙天泽。
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