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J Biomed Nanotechnol:纳米非晶硅氧磷化物(SiONP)覆盖层快速再生血管化骨

2019-5-26 作者:不详   来源:网络 我要评论0
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骨折愈合是一个复杂的生物过程。创伤性骨折导致的严重骨丢失和缺血导致炎症和有害活性氧(ROS)的积累。固定装置不仅提供机械支持而且还刺激抗氧化剂如超氧化物歧化酶(SOD1)并影响细胞外基质(ECM)矿化的信号通路,对于这种骨折的正常愈合至关重要。

在这项研究中,我们报告了一种新型生物材料,氧氮化硅(SiONP),在生理条件下数周内可提供离子硅(Si + 4)和磷(P)的持续释放。Si + 4的抗氧化作用和P离子增强的ECM矿化导致增强的成骨作用以及快速血运重建以快速骨再生。等离子体增强化学气相沉积(PECVD)提供了覆盖在纳米制造的生物激发表面上的保形,良好粘附和高度可再现的表面化学。观察到氮与P和O的含量比改变了重叠膜的溶解速率和释放动力学。具有最佳释放动力学的SiONP薄膜通过增强的SOD1促进抗氧化表达,SOD1下游用MC3T3-E1细胞上调其他成骨标志物。通过人脐静脉内皮细胞(HUVEC)形成较厚的小管,这些表面也促进血管生成。

使用大鼠临界尺寸颅骨缺损模型进行的体内评估显示,与对照组相比,这些纳米制造生物材料的骨再生快速,并为未来临床试验开辟了新的视野,可用于生物医学设备的新抗氧化材料,可缩短愈合时间,降低医疗保健费用,并提高临界尺寸缺陷新生骨质量。

原始出处:

Ilyas A, Velton M, et al., Rapid Regeneration of Vascularized Bone by Nanofabricated Amorphous Silicon Oxynitrophosphide (SiONP) Overlays. J Biomed Nanotechnol. 2019 Jun 1;15(6):1241-1255. doi: 10.1166/jbn.2019.2779.



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