9月22日消息,据 C&EN 报道,科学家开发出一种利用人体自身愈合过程刺激新骨生长的纳米材料,目前已在大鼠身上完成验证。该材料生物相容性良好,并能生成有利于再生性生长的微环境(ACS Nano 2026, DOI: 10.1021/acsnano.6c05126)。
研究团队设计的材料是一种钙铝硅树枝状介孔二氧化硅纳米颗粒(CaAl-DMSN),充当驱动骨生长的"催化剂",论文第一作者、悉尼大学生物医学工程师徐春(Chun Xu)介绍:"我们体内的生长因子 TGF-β1(转化生长因子β1)以非活性形式存在,人体有一套激活它的机制,而我们的材料模拟了这一过程。"CaAl-DMSN 通过刺激生长因子,将成骨干细胞招募至骨缺损部位。
这一材料的潜在应用是让唇腭裂患儿更早接受修复手术——目前患有唇裂或腭裂的儿童通常必须等到骨骼发育到一定程度才能进行骨修复手术,而刺激自体骨再生的材料理论上可将手术窗口大幅提前。
技术特征上,树枝状介孔结构提供高比表面积与可调孔道,钙、铝、硅组分的协同使颗粒表面具备激活生长因子的化学微环境,无需外加蛋白或生长因子即可启动物体内源性修复通路,这有别于传统骨移植或生长因子注射方案,可降低成本与免疫风险。
从骨修复到牙科再生,介孔纳米材料在组织工程中的应用正从概念验证走向临床前研究,该团队下一步将推进大动物模型验证。
(来源:Chemical & Engineering News)