編號(hào)：CYYJ04273
篇名：石墨烯族納米材料調(diào)控骨再生微環(huán)境的研究進(jìn)展
作者：蘭元辰 林恒逸 蔣玉坤 胡芝愛 鄒淑娟
關(guān)鍵詞： 石墨烯 氧化石墨烯 骨組織工程 支架材料 水凝膠 骨再生 成骨誘導(dǎo) 細(xì)胞微環(huán)境 免疫微環(huán)境 理化特征
機(jī)構(gòu)： 口腔疾病防治全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘要： 石墨烯族納米材料(graphene‐family nanomaterials,GFNs)以其卓越的機(jī)械性能、生物相容性和促進(jìn)干細(xì)胞成骨分化的能力而在骨組織工程領(lǐng)域備受關(guān)注。GFNs在調(diào)控骨再生微環(huán)境中發(fā)揮了多方面的作用。首先,GFNs本身微觀形態(tài)能夠激活黏著斑激酶/細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(focal adhesion kinase/extracellular regulated protein kinase,FAK/ERK)信號(hào)通路,促進(jìn)成骨相關(guān)基因的表達(dá)。其次,GFNs適應(yīng)骨組織的機(jī)械強(qiáng)度,有助于維持骨整合,并通過調(diào)整細(xì)胞外基質(zhì)的硬度,借助黏著斑(focal adhesions,FAs)將基質(zhì)的力學(xué)信號(hào)傳遞到胞內(nèi),創(chuàng)造良好的理化微環(huán)境;此外,它們還能調(diào)節(jié)骨缺損部位的免疫微環(huán)境,引導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M2型極化,并影響相關(guān)細(xì)胞因子的分泌。GFNs還可作為生物活性分子的緩釋載體,兼具促進(jìn)血管形成和抗菌能力,從而加速骨缺損的修復(fù)過程。同時(shí),GFNs通過多種形式調(diào)控骨再生微環(huán)境,包括支架材料、水凝膠、生物薄膜和植入物涂層等。盡管GFNs在骨組織工程領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注,但其在骨組織再生方面的應(yīng)用仍處于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)階段。為了推動(dòng)GFNs進(jìn)入臨床應(yīng)用階段,需要提供更充分的生物相容性證據(jù),明確誘導(dǎo)干細(xì)胞成骨分化的機(jī)制,并開發(fā)更高效的材料應(yīng)用形式。
