AM:生物活性玻璃助力萬能膠用於骨折內固定

2020-11-23 騰訊網

使用骨粘合劑替代傳統的侵入性內固定工具（如鋼板、鋼釘）將會給骨科手術帶來革命性的突破。理想的骨粘合劑材料應該能夠在骨折斷端處提供即時的堅強固定，同時能夠提供骨細胞長入空間，促進骨折癒合。氰基丙烯酸酯（俗稱萬能膠）是目前唯一兼具優異即時粘接強度和生物相容性的醫用膠水，從其誕生之日起即被寄以厚望，但其聚合產物不可降解，無法支持骨組織長入穿過粘合層，最終未能成功用作骨粘合劑。為解決這一難題，中國科學院化學研究所邱東、喬燕與北京大學第三醫院周方聯合研究團隊提出了一種生物活性玻璃複合成孔策略，助力氰基丙烯酸酯用於骨折內固定，促進骨折癒合。

生物活性玻璃具有優異的骨傳導性和骨誘導性，能夠促進骨組織的再生。但是生物活性玻璃降解速率過慢，無法及時形成多孔結構以滿足細胞長入，而且其表面豐富的羥基會加速引發氰基丙烯酸酯的固化，導致手術時間窗口過短。該研究團隊將聚乙二醇與PSC生物活性玻璃複合作為氰基丙烯酸酯的致孔劑，克服了以上問題。實驗結果表明，上述含生物活性致孔劑的骨粘合劑能夠在5-15 min內固化，以提供即時的堅強固定。聚乙二醇可快速溶解形成適應細胞遷移和組織生長的多孔結構，與此同時，預包裹的生物活性玻璃暴露於體液環境中，展示生物活性，進一步促進成骨相關細胞的長入、增殖和分化，支持骨折斷面的連接和癒合。

研究者認為該生物活性骨粘合劑具有良好的臨床轉化前景，可為臨床骨折治療提供新的思路和方法，同時，上述複合致孔策略還可用於生物活性玻璃之外的物質，以增加基體材料與功能物質的配伍性。相關論文在線發表在Advanced Materials(DOI: 10.1002/adma.201907491)上，並選為當期的Back Cover。

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