骨量增加——微纳米生物活性玻璃的新应用

骨量增加是口腔种植牙骨量不足时迫切需要解决的问题。以往采用生物材料用于骨量增加的研究大多需要破坏骨质将材料与骨髓建立血运通路或在生物材料中负载各种生物因子诱导成骨。生物活性玻璃是一种典型的骨组织修复材料,临床主要用于修复各种原因(如炎症、外伤、肿瘤、先天畸形)造成的骨/齿缺损。在评价其性能时,体内动物实验也通常制备各种类型骨缺损模型研究生物活性玻璃对骨缺损的修复效果。然而我们很少研究生物活性玻璃能否在不破坏骨质的情况下在皮质骨外直接成骨,从而实现骨量增加。

华南理工大学陈晓峰教授课题组与西安交通大学雷波教授课题组合作,研究发现在不添加任何生物因子,且不造成骨缺损的情况下,将微纳米生物活性玻璃支架直接植入大鼠颅骨的皮质骨外,6周后发现微纳米生物活性玻璃支架可以在皮质骨外诱导形成大量新骨。通过体外模拟植入后的炎症状态,研究发现植入初期的促炎阶段(M1)可以促进成骨细胞从皮质骨迁移到膜外;而在抑炎状态(M2)巨噬细胞分泌的促成骨相关因子具有进一步促进成骨分化的作用。

该研究拓展了微纳米生物活性玻璃的医学应用领域,使生物活性玻璃成功应用于骨量增加,对于临床牙槽嵴萎缩,需要增加骨量的病例具有广阔的市场应用前景。相关论文发表在Advanced Healthcare Materials (DOI:10.1002/adhm.201800361)上。