吴成铁与常江带领团队经过对传统的白色生物活性陶瓷资料(硅酸盐和磷酸盐等)进行热复原处理,研制出新一代“黑色生物活性陶瓷”,将传统生物活性陶瓷资料的使用领域从安排再生拓宽到肿瘤等疾病医治中。相关研讨成果近来发表于《先进资料》。
生物陶瓷资料用于修正人体硬安排前史悠远持久,从生物慵懒资料(如氧化铝和氧化锆等)开展到既具有生物活性又可降解的生物资料(如磷酸盐和硅酸盐生物陶瓷、硅基生物玻璃等),其生理功用要求不再是简略的安排填充代替物,而是能诱导安排再生、调理细胞成长和功用分解的安排工程资料。渐渐的变多依据阐明,特定生物活性陶瓷资料具有促进软/硬安排特异性细胞再生活性的作用,被大规模的使用于骨骼、牙齿和皮肤的安排残缺修正。但是,实践临床上存在许多特别的安排损害,如骨肿瘤或皮肤癌安排手术切除后的安排残缺,需要在修正安排残缺之前先铲除残留的肿瘤细胞避免肿瘤复发。
为完成肿瘤医治和安排再生的两层功用,前期研讨经过将生物活性陶瓷与具有肿瘤医治功用的光热试剂复合,制备出光热功用化生物活性陶瓷资料。虽然这是一种有用的战略,但光热纳米试剂在体内的长时间安全性尚待调查。因而,如安在不引进外来添加剂的条件下,完成生物活性陶瓷资料自身的安排再生和肿瘤等疾病医治功用一体化尤为重要。
据介绍,该团队选用镁热复原法,将传统的白色生物活性陶瓷粉进行热复原处理,制备出一系列黑色生物活性陶瓷资料,包含硅酸盐和磷酸盐两种系统的生物活性陶瓷。与传统白色生物陶瓷比较,黑色生物陶瓷资料的晶体内部存在很多的氧空位和结构缺点,其降解功能得到显着改进,关于成骨细胞和皮肤细胞的粘附、铺展、增殖、搬迁和分解等细胞生物活性有更好的推进作用。在缓慢皮肤伤口及大块骨残缺修正动物试验中,黑色生物陶瓷关于皮肤和骨安排修正作用显着优于白色陶瓷,表现出显着的促进软/硬安排多功用再生活性。此外,在低功率的近红外光照射下,黑色生物活性陶瓷资料表现出显着的光热升温作用,可导致资料周围的肿瘤细胞逝世,在体内试验中成功按捺皮肤癌和骨肿瘤的增加,具有优异才能的光热抗肿瘤作用。
“黑色生物活性陶瓷资料具有促进多种安排再生活性及肿瘤医治等多功用特性。”研讨人员表明,该研讨将生物活性陶瓷的使用场景规模由安排再生拓宽到肿瘤医治,有力推进了生物陶瓷的学科开展和临床使用。