一种可注射的以为基础的水泥,用NIR刺激,用于药物控制释放和骨质生成潜力
Yanbin Zhao1, Yangyang Li1, Bin Wang2
1School of Materials Science and Engineering, Jiangsu Key Laboratory for Advanced Metallic Materials, Southeast University, Nanjing, 211189, China.
Advanced healthcare materials
|March 26, 2024
概括
这项研究开发了一种用于骨科植入物的智能注射酸骨水泥 (MPC). 这种新材料提供了可控的药物释放,增强骨生长和抗菌特性,改善了临床应用.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 整形外科工程 整形外科工程
- 药物输送系统 药物输送系统
背景情况:
- 酸骨水泥 (MPC) 由于其快速定位和高初始强度,在骨科中广泛使用.
- 在MPC中同时实现药物释放控制和骨质生成潜力,对于先进的骨科应用来说是一个重大挑战.
研究的目的:
- 开发一个智能,可注射的骨水泥系统,包含纳米容器,用于控制药物释放和增强骨质生成潜力.
- 为了设计一个酸骨水泥 (MPC) 具有近红外 (NIR) 响应药物输送和改善生物功能.
主要方法:
- 纳米容器的制造与alendronate-loaded mesoporous silica纳米颗粒,表面修饰与聚烯为NIR触发释放.
- 将这些纳米容器纳入酸骨水泥 (MPC) 中,以创建含有阿伦德罗纳特的水泥 (ACMPC).
- 评估ACMPC的机械性能 (压力强度,定时间,可注射性),降解耐受性,抗菌活性,生物相容性和骨质性潜力.
主要成果:
- 开发的结合阿伦德罗酸盐的水泥 (ACMPC) 显示了提高的压力强度 (70.6 ± 5.9 MPa),延长的定时间 (913 秒),以及良好的注射性.
- 尼尔射线照射触发了受控的阿伦德罗纳特释放,通过高温,活性氧物种和药物本身赋予了抗菌性质.
- 该ACMPC表现出良好的生物相容性,并显著促进了骨质生成,其证据是性酸酶活性增加,矩阵矿化和骨质基因表达.
结论:
- 拟议的智能注射水泥系统有效地整合了可控制的药物输送,增强的机械性能,抗菌功效和骨质生成潜力.
- 这种多功能生物材料对先进的骨科植入和临床应用具有重大前景,解决了传统骨的局限性.
