自体骨移植被认为是骨修复的“金标准”2025-01-20 08:40:53
近年来，创伤或手术导致的骨缺损发生率不断上升，骨移植手术已成为仅次于输血的第二大组织移植手术。自体骨移植被认为是骨修复的“金标准”，然而自体骨来源有限且容易导致供骨部位二次缺损，目前多采用人造骨修复材料替代自体骨。经过对材料、实验方法、表征技术等领域的不断探索，纳米材料因结构、物理性能等特征与天然骨相似，逐渐成为骨修复材料的研究热点。石墨烯及其衍生物是纳米材料的典型代表，具有优异的力学性能、电导率等特点，在骨修复领域具有广阔应用前景。然而，纯石墨烯颗粒易团聚，难以形成单质三维支架，将纯石墨烯颗粒与其他材料复合用于骨修复治疗是主要研究方向，而其复合方式是主要难点。因此，使用前功能化处理GDs至关重要。首先，需制备氧化石墨烯，然后在GO基础上引入羧基、氨基、羟基及其他官能团，以改善石墨烯的流动性、分散性、生物活性等，形成功能化GDs。目前，功能化GDs已与金属、天然聚合物、无机物等复合，制备出可注射水凝胶、生物支架、涂层、生物膜等多种材料。此外，GDs还能激活一些特定的信号通路，达到促进骨修复的作用，如 Wnt/βcatenin通路、MSCs 的丝裂原活化蛋白激酶
通路以及单核细胞和巨噬细胞中的Wnt和BMP信号通路。
然而，GDs的潜在毒性和体内残留问题仍是其临床应用的主要挑战。研究表明，GDs的潜在毒性取决于其尺寸、浓度、功能化和结构形式等。GDs浓度超过10μg/mL可能会抑制BMSCs增殖，而功能化处理等可在一定程度上降低GDs的毒性风险。此外，GDs的降解性能受层数、官能团类型以及与其他复合材料的结合方式等因素影响，例如层数较少的GDs更易被酶降解，特定功能基团（如磷酸基团）可增强其与酶的相互作用。
出自《石墨烯及其衍生物在骨修复中的应用及展望》作者:杜志坡,马艺展,王存阳。
