利用3D打印的高多孔Ti-6Al-4V支架涂有氧化石墨烯来促进成骨

来源： EFL生物3D打印与生物制造

在骨科和牙科手术中，填补并加速由创伤、肿瘤、骨关节炎或其他骨病引起的临界尺寸骨缺损的愈合是重大挑战。虽然自体移植和同种异体移植是流行的治疗方式，但它们存在免疫反应风险、供体部位病变和传染病等缺点。由于其高机械强度、化学稳定性和生物惰性，钛（Ti）及其合金已广泛用于骨科和牙科应用中的牙种植体。然而，由Ti–6Al–4V制成的骨科植入物具有很高的应力屏蔽风险，导致植入物周围的骨质变弱并被吸收，从而导致植入失败。此外，Ti–6Al–4V合金的表面无法直接与宿主细胞相互作用，导致骨整合不良（即金属植入物表面的骨内生长）。因此，改善Ti–6Al–4V合金的表面特性对于提高植入成功率和稳定性至关重要。

有鉴于此，来自韩国釜山大学的Dong-Wook Han团队开发了涂有还原氧化石墨烯（rGO）的不规则多孔Ti–6Al–4V支架，具体为rGO-pTi，并研究了它们在体内刺激骨整合的能力。

本文要点：
（1）rGO-pTi支架表现出独特的不规则微孔和高亲水性，促进了蛋白质吸附和细胞生长。
（2）体外实验显示，rGO-pTi支架提高了MC3T3-E1前成骨细胞中的碱性磷酸酶（ALP）活性、矿化结节形成以及成骨基因的上调。
（3）在兔颅骨缺损中移植rGO-pTi支架的体内实验显示，其改善了骨基质形成和骨整合，且未出现出血现象。
（4）这些发现突显了将rGO与不规则微孔结合作为骨再生中一种有前景的BTE支架的潜力。

文章来源：
https://doi.org/10.1039/D4BM00970C