摘要
骨缺损的有效重建(由直接创伤、感染及骨肿瘤切除所致)仍是全球性临床挑战。本研究系统表征挤压成型Zn0.8Li0.1Ca合金的材料特性及其生物反应,旨在建立降解动力学与血管生成/骨生成效应之间的关联。
本研究通过系统分析挤压态Zn0.8Li0.1Ca合金的材料特性与生物学性能,阐明其降解行为与促血管生成及骨再生性能间的关联机制。采用两种动物模型(股骨髁缺损模型与股骨牵张成骨模型),评估植入后骨再生与重塑效果,并探究其修复临界尺寸骨缺损的潜在机制。
Zn0.8Li0.1Ca合金具有优异的力学性能,其极限抗拉强度达605.68±3.91 MPa,伸长率为14.38±0.77%,杨氏模量为32.19±2.31 GPa。体外降解测试显示该合金呈现温和降解特性,形成均匀微小的腐蚀坑,降解速率为24.2±6.32 μm/年。实时荧光定量PCR与蛋白质印迹分析证实,Zn0.8Li0.1Ca能显著上调血管生成相关因子(VEGF、PDGF、血小板-CD31及Ang-2)和成骨相关标志物(ALP、COL-1、RUNX-2、OCN)的基因与蛋白表达水平。通过微型计算机断层扫描、组织学及免疫组织化学对两种动物模型的评估均表明,Zn0.8Li0.1Ca在体内具有更优异的骨传导性与骨整合能力。
可降解Zn0.8Li0.1Ca合金不仅具备良好的生物安全性,同时兼具显著的血管生成能力与骨传导特性,能有效促进骨组织再生与重塑。其温和降解行为所释放的生理适宜浓度金属离子,可能是增强“血管生成-成骨”耦联效应的关键机制,为临界尺寸骨缺损的治疗提供了具有临床应用前景的新选择。
