文献解读-瞬态高氧产生界面与镁离子耦合递送重编程骨免疫微环境

基本信息

题目：Transient Hyperoxia-Generating Interface Coupled with Mg²⁺ Delivery Reprograms Osteoimmune Microenvironment for Enhancing Osseointegration

期刊：Advanced Functional Materials

IF: 19.90

DOI:

通讯作者：钱峰、蔡凯勇

通讯作者单位：重庆大学生物工程学院

文献背景

钛及其合金因其卓-越的机械性能和生物相容性被广泛应用于牙科及骨科植入物，但根据调查约10%的骨科植入物会因无菌性松动而失效，这一情况主要是源于生物惰性植入界面导致的早期骨整合不良，因此植入物因无菌性松动而失效仍是骨科手术面临的重大挑战。设计免疫活性种植体涂层以及时创建再生骨免疫微环境已成为促进新骨形成的新策略。

研究成果

本研究针对钛植入体开发了可产生瞬时高氧并释放镁离子（Mg²⁺）的功能界面，以引导骨整合过程。该设计实现的水凝胶涂层具有强粘附力，确保了界面稳定性。在缺氧条件下，该工程化界面能有效减轻细胞死亡，并促进促炎型M1巨噬细胞向再生型M2巨噬细胞的转化。这种免疫转变在体外实验中增强了间充质干细胞的成骨分化能力和人脐静脉内皮细胞的血管生成能力。同时，改性植入体表面展现出优异的骨整合效果，组织学证据显示植入体周围更早出现M2巨噬细胞，并形成协调的骨-血管共生长体系。通过调控自然骨愈合阶段——瞬时高氧信号与Mg²⁺释放协同加速炎症消退，该平台无需外源生物制剂即可构建自我维持的再生微环境。研究结果表明，通过调节骨免疫微环境来改善植入体整合是一种具有临床可行性的新策略。

该研究核心假设示意图↑

引用产品及亮点

产品亮点

图1-G1472-改良天狼星红染色

图2-G1340-Masson三色染色

图3-G3550-Goldner三色染色