基于离子释放策略的无机生物材料心肌修复新方法2025-06-24 08:39:47
锶是人体必需的微量元素之一。无机生物活性材料溶解出的锶离子除了能刺激内皮细胞增殖和成血管相关基因表达,促进成血管外,还能缓解血压升高、减少血压波动,延缓动脉粥样硬化斑块形成。Lin等发现掺Sr的CaSiO3生物陶瓷支架浸提液能够促进内皮细胞增殖和成血管基因表达,进而促进血管网状结构的形成。Mao等发现,锶还能促进骨质疏松骨来源的骨髓间充质干细胞表达成血管相关基因,进而促进成血管。基于这些前期发现,Xing等研究将含有碳酸锶无机材料与白蛋白复合制备了可注射复合水凝胶,注射到小鼠梗死心肌中可显著减轻心肌缺血/再灌注诱导的心脏功能恶化和瘢痕形成,并能促进血管新生和抑制CMs凋亡。基于无机生物活性材料的离子溶液制剂一般无机生物材料的应用都是以固态形式,不过许多生物活性无机材料是可降解的,即当其与体液或者其它水溶液接触后即可缓慢微量溶解,释放出许多活性离子。以硅酸盐生物活性材料为例,材料不仅可以溶出硅酸根离子,还根据硅酸盐材料组成不同,可以溶出相关金属离子,如钙、镁、锌、锶、铜等。研究发现,这些活性离子及其组合有可能具有独特的生物活性,包括成血管、抑制CMs凋亡等特性。其中硅酸根离子能促进内皮细胞增殖和成血管相关基因的表达,在促进血管再生和新血管保护方面具有重要作用。
基于这些发现,Yi等开创性地提出了一个治疗心肌梗死的新策略,通过采用硅酸钙制备离子溶液制剂,静脉注射治疗心梗。考虑到绝大多数硅酸盐材料在水溶液中具有难溶和微溶特性,采取以特定组分硅酸盐无机材料用水浸提的方式,可以获得只含有特定金属阳离子与硅酸根阴离子的离子溶液制剂,避免采用其它易溶的盐配制可能引入其它不必要的阴离子。
出自《无机生物活性材料调控心肌再生的研究进展》 作者:罗晓民,乔志龙,刘颍.
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