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β-磷酸三钙复合支架增强骨修复:设计策略与生物机制研究进展

 

Authors Ni X, Feng J, Liang M, Zhou F, Xia Y, Dong Z, Xue Q, Li Z, Pu F , Xia P

Received 3 March 2025

Accepted for publication 7 June 2025

Published 14 July 2025 Volume 2025:17 Pages 313—340

DOI https://doi.org/10.2147/ORR.S525959

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Editor who approved publication: Professor Clark Hung

摘要:

据报道,由于损伤、骨肿瘤、边缘骨缺损以及人口老龄化,全球每年约有220万例骨移植手术。然而,天然供体的稀缺以及移植排斥反应,使得临床对骨修复的需求难以得到充分满足。虽然β-磷酸三钙(β-TCP)是骨组织工程中的关键材料,但其自身性能在处理大型骨缺损方面尚不满足要求。因此,研究人员开始研究将β-TCP与其他生物材料相结合,以期实现更佳的临床效果。此类复合支架具备优异的生物相容性,并能有效提供结构支撑,促进细胞粘附、增殖和分化,从而加速新骨组织的形成。本综述研究了用于骨再生的β-TCP基复合支架,分析了其设计创新、生物学机制及骨修复原理,重点关注细胞动力学与微环境调控。文章探讨了β-TCP的骨传导特性,同时指出了其在机械强度和降解控制方面的临床局限性。此外,还系统阐述了β-TCP基复合支架在骨修复中的具体应用,包括骨诱导、成骨、骨传导以及炎症调控。同时,讨论了临床转化进展,重点介绍了其在颅颌面重建和骨坏死治疗中的应用。最后,我们总结指出,β-TCP复合支架仍面临诸多挑战,包括机械强度差、再生-降解速率不匹配以及制造工艺限制等。未来的研究方向应致力于:通过4D打印和AI优化设计开发同步可降解材料及智能支架;构建临床转化体系以实现精确骨再生。

关键词: 骨修复; 骨缺损; 生物材料; 复合支架; β-磷酸三钙