2023材料报告 具有机电生物耦合线索的植入物用于促进成骨(英).pdf
该研究报告了一种新型的骨科植入物，该植入物通过在钛植入物表面原位构建二氧化钛（TiO2）纳米锥/氧化铋（Bi2O3）纳米点异质结，以实现电-力学生物学耦合，从而促进骨整合。该异质结在纳米尺度界面处表现出内建电场，并具有与骨组织相当的弹性模量。
研究结果表明，这种纳米异质结显著促进了骨髓间充质干细胞（BMSCs）的附着、铺展和成骨分化，并在体内促进骨骼生成。作者还发现，纳米异质结对骨骼生成的影响是通过Yes相关蛋白（YAP）生物力学信号通路和细胞内富集诱导的磷脂酰肌醇3-激酶信号通路介导的。
该研究的主要发现包括：
* 成功构建了TiO2纳米锥/Bi2O3纳米点异质结。
* 异质结表现出内建电场和与骨组织相似的弹性模量。
* 异质结显著促进了BMSCs的附着、铺展和成骨分化。
* 异质结的成骨作用涉及YAP和PI3K信号通路。
* 在体内实验中，异质结促进了骨骼生成。
该研究强调了生物材料的拓扑结构和电学参数耦合在调节细胞行为中的重要性，并为开发新型骨科植入物提供了新的思路。
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