从生物活性玻璃中释放的Si物种对细胞行为的影响:定量审查
Joel Turner1, Arkhash Nandakumar2, Nikhit Anilbhai2
1Division of Surgery and Interventional Sciences/ UCL, Royal Free Hospital, Pond St, London, UK; Department of Materials, Imperial College London, South Kensington Campus, London, SW7 2AZ UK.
Acta biomaterialia
|September 15, 2023
概括
酸盐生物活性玻璃 (SBG) 释放可溶性酸盐 (Si) 物种,影响细胞行为. 这次审查发现了特定的Si度范围 (30-52 ppm),其中可取的细胞反应更有可能发生,这突显了对标准化方法的需求.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 酸盐生物活性玻璃 (SBG) 已有超过50年的研究和商业利益,但尚不清楚释放的可溶性酸盐 (Si) 物种如何影响细胞反应.
- 尽管有大量的出版物,但报告的生物有效Si度和Si对细胞行为的特定影响存在显著差异.
研究的目的:
- 从现有文献中量化比较体外细胞对SBG溶解产品的反应.
- 为了确定是否存在可溶性酸盐 ([Si]) 对细胞行为的度依赖作用.
- 为了确定一个潜在的最佳[Si]范围,以获得理想的细胞结果.
主要方法:
- 对SBG溶解产品的体外研究进行系统文献审查和定量分析.
- 通过不同[Si]水平对细胞反应 (代谢活动,细胞数,蛋白质产生,基因表达,生物矿物化) 的比较.
- 研究细胞类型,其他离子 (Ca,P,Na) 和方法变化的影响.
主要成果:
- 在诱导可取 (中位数 = 30.2 ppm) 和不可取 (中位数 = 52.0 ppm) 细胞反应 (P ≤ 0.001) 之间观察到 [Si] 的统计学上显著差异.
- 不良细胞结局的频率随着[Si]的增加而增加,报告的负面结局大约是52ppm以上的3倍.
- 有证据表明,30-52 ppm的[Si]范围更有可能促进理想的细胞反应.
结论:
- 本综述提供了对SBGs体外细胞反应的首次定量比较,为[Si] (30-52 ppm) 建立了增强细胞活性的潜在治疗窗口.
- 这些发现强调了在生物活性玻璃领域更大程度上规范化体外方法方法方法和最低报告标准的必要性.
- 了解Si的剂量依赖性影响对于开发具有可预测生物性能的下一代SBGs至关重要.
