近期,我院李睿教授(中组部/团中央第24批博士服务团挂职副院长)带领的科研团队与天津医科大学口腔医院合作于Chinese Chemical Letters(中科院一区,影响因子9.4)在线刊发题为“Immobilization of chitosan nano-hydroxyapatite alendronate composite microspheres on polyetheretherketone surface to enhance osseointegration by inhibiting osteoclastogenesis and promoting osteogenesis”(DOI: 10.1016/j.cclet.2024.110242.)的论文。
据李睿教授介绍,聚醚醚酮(PEEK)作为一种理想的替代传统金属植入物的候选材料,具有优异的力学性能,在种植体材料领域有广阔应用前景。然而PEEK的生物惰性导致其骨整合能力较差限制了其进一步的临床应用。为解决这些挑战,本研究根据骨重塑过程提出了一种新颖的生物功能化PEEK表面,提供协调的成骨细胞-破骨细胞相互作用微环境,调节成骨细胞和破骨细胞的活动,从而有效促进骨整合。
本研究引入了一种常见的骨吸收抑制剂阿仑膦酸钠,以包括具有生物活性的无机纳米羟基磷灰石和壳聚糖的无机/有机微球的形式,通过聚多巴胺黏附作用,确保微球与PEEK表面的结合。这些微球释放的阿仑膦酸钠和Ca²+同时抑制了破骨细胞发生和促进了成骨细胞发生,从而实现了关键的成骨细胞-破骨细胞相互作用级联,对植入物骨整合至关重要。
另外本研究通过聚多巴胺的黏附特性,使聚醚醚酮(PEEK)植入物形成黏附性亲水表面,在其表面负载壳聚糖-纳米羟基磷灰石-阿仑膦酸钠复合微球,赋予PEEK植入物促进成骨和抑制破骨的双重生物医学特性,进一步提高了PEEK植入物的骨结合能力。
据了解,石嘴山市第二人民医院和天津医科大学口腔医院同为该项论文的第一作者和通讯作者单位,该项研究得到了国家自然科学基金委员会、中华国际医学交流基金会、白求恩公益基金会等资助。
(来源:石嘴山市第二人民医院微信公众号)