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锌离子促进骨髓间充质干细胞的增殖和成骨分化2023-04-12 08:34:23

锌元素是维持人体正常工作、转运所必需的微量元素,对人的生长和发育起着重要调节作用。锌离子具有促进成骨细胞生成、提高成骨细胞活性和增强组织矿化的能力。与镁合金相比,锌合金更易加工且降解性能更好,降解时无气体产生,是一种理想的生物活性支架材料。

秦博恒等将MC3T3-E1细胞接种于含锌离子的多壁碳纳米管/壳聚糖复合材料表面,经过培养检测发现,质量分数为1%的含锌复合材料更有利于MC3T3-E1细胞的增殖分化。侯懿通过研究发现,锌基多孔支架具有良好的连通性和力学性能,但该支架在10%浓度的浸提液中展现出较高的细胞毒性,通过涂层法提高其细胞相容性,锌基多孔支架有望成为更为理想的骨组织工程支架材料。YANG等的研究发现,纯锌中掺入羟基磷灰石可有效调节降解速率和改善生物相容性,细胞实验表明,与纯锌相比,掺锌羟基磷灰石复合材料的细胞相容性显著提高;体内实验表明,羟基磷灰石的加入可延长植入时间,提高成骨性能。SU等采用简单的化学转化法在锌基材料上制备了磷酸锌涂层,磷酸锌涂层能够调控含锌生物材料的降解速率,并显著改善了含锌生物材料的血液相容性、细胞相容性和抗菌性能。伍煜政制备出稳定性良好的锌基配体黑磷并将其负载在支架表面,利用其光热效应协同调控,该支架表现出良好的抗菌性和成骨效应,且降解产物无毒,在骨组织工程中具有一定的应用价值。
 
肖厚洪通过紫外光自由基聚合法和原位释放法制备了海藻酸-聚乙二醇二丙烯酸酯-聚多巴胺-掺锌介孔硅水凝胶-介孔硅复合支架材料,研究表明无机相PDA-MSN-Zn的加入改善了该复合支架材料力学性能和自恢复性,使其在提供力学支撑的同时,具有控制药物释放和活性离子释放的潜能。WANG等通过动物实验发现,载锌复合生物材料具有良好的力学性能和诱导成骨的能力,然而,需要进一步确定锌离子浓度以实现更好的骨再生。赵桥等通过研究发现,锌离子能促进骨髓间充质干细胞的增殖和成骨分化,并且可以通过诱导碱性磷酸酶表达来促进组织矿化;当锌离子浓度为10-7mol/L时其促进成骨的效果最佳。
 
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。