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好消息!科研人员研制出多功能黑色生物活性陶瓷材料
时间:2020-11-09 12:13:59  作者:lfy  来源:生物谷
再生医学网获悉,近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员吴成铁与常江带领的研究团队,在多功能黑色生物活性陶瓷材料研究方面取得进展。该研究团队通过对传统的白色生物活性陶瓷材料(硅酸盐和磷酸盐等)进行热还原处理,研制出新一代“黑色生物活性陶瓷”,将传统生物活性陶瓷材料的应用领域从组织再生拓展到肿瘤等疾病治疗。相关研究成果以Black Bioceramics:Combining Regeneration with Therapy为题,发表在Advanced Materials上(Adv. Mater., 2020, 2005140),并申请专利一项。论文第一作者为上海硅酸盐所已毕业的博士王小成,指导教师为吴成铁研究员。
  生物医用材料作为组织工程与再生医学的重要组成部分,在临床医学具有非凡意义。特别是随着近年来材料学的不断发展,生物医用材料也得到了长足的发展,涌现出了一大批新颖的仿生材料,并被广泛应用到临床治疗当中。
  
  再生医学网获悉,近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员吴成铁与常江带领的研究团队,在多功能黑色生物活性陶瓷材料研究方面取得进展。该研究团队通过对传统的白色生物活性陶瓷材料(硅酸盐和磷酸盐等)进行热还原处理,研制出新一代“黑色生物活性陶瓷”,将传统生物活性陶瓷材料的应用领域从组织再生拓展到肿瘤等疾病治疗。相关研究成果以Black Bioceramics:Combining Regeneration with Therapy为题,发表在Advanced Materials上(Adv. Mater., 2020, 2005140),并申请专利一项。论文第一作者为上海硅酸盐所已毕业的博士王小成,指导教师为吴成铁研究员。
  该团队采用镁热还原法,将传统的白色生物活性陶瓷粉进行热还原处理,制备出一系列黑色生物活性陶瓷材料,包括硅酸盐(即CaSiO3,MgSiO3)和磷酸盐(即Ca3(PO4)2、Ca5(PO4)3(OH))两种体系的生物活性陶瓷。与传统白色生物陶瓷相比,黑色生物陶瓷材料的晶体内部存在大量的氧空位和结构缺陷,其降解性能得到明显改善,对于成骨细胞和皮肤细胞的粘附、铺展、增殖、迁移和分化等细胞生物活性有更好的促进作用。在慢性皮肤创伤及大块骨缺损修复动物实验中,黑色生物陶瓷对于皮肤和骨组织修复效果明显优于白色陶瓷,表现出显着的促进软/硬组织多功能再生活性。
  此外,在低功率的近红外光照射下,黑色生物活性陶瓷材料表现出明显的光热升温效果,可导致材料周围的肿瘤细胞死亡,在体内实验中成功抑制皮肤癌和骨肿瘤的增长,具有优异的光热抗肿瘤效果。
  综上所述,黑色生物活性陶瓷材料兼具促进多种组织再生活性及肿瘤治疗等多功能特性,该研究将生物活性陶瓷的应用范围由组织再生拓展到肿瘤治疗,有力推动生物陶瓷的学科发展和临床应用。
  最后,再生医学网认为,生物医用材料拥有悠久的历史,从最早的惰性材料,到既具有生物活性又可降解的生物材料,生物医用材料走过了漫长的发展岁月,并结出了成熟的果实。而该项多功能黑色生物活性陶瓷材料研究成果的问世,更是在很大程度上推动了生物医用材料的整体发展水平。相信随着该材料在临床得到广泛应用,势必能够令患者从中受益。
关键字:生物医用材料,组织工程,再生医学
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