摘要
植入术后早期骨免疫失衡是导致骨结合失败的重要原因。研究表明,电信号可模拟骨组织生理电势,调节免疫微环境、诱导巨噬细胞向促成骨表型转化。基于此,本研究构建 CuFeSe2/TiO2(CFS/TO)光电转化体系,其可在近红外光(NIR)激发下产生局部电刺激,以无创方式重塑骨免疫微环境并加速骨结合(图1)。
在二氧化钛纳米管基底上沉积CuFeSe2纳米颗粒形成CFS/TO体系,并进行形貌、结构及光电性能表征。体外实验中,评价RAW264.7巨噬细胞极化(骨架染色、iNOS/CD206免疫荧光、qPCR),并与MC3T3-E1共培养体系检测成骨分化指标(ALP、COL1和Runx2)。体内采用小鼠股骨植入模型,通过Micro-CT及H&E/Masson染色评估新骨形成及骨结合效果。
CFS/TO表现出亲水表面与稳定光电输出。在NIR刺激下,涂层有效抑制M1极化并促进M2表型转化,伴随TNF-α/iNOS下调、CD206/TGF-β上调。共培养体系中,成骨细胞ALP活性增强,COL1和Runx2表达显著增加。体内实验进一步显示,CFS/TO植入物在骨-植入接触率及新骨质量方面均优于对照组。
CFS/TO光电转化材料在NIR照射下实现“光→电→免疫→成骨”的级联调控,有效促进巨噬细胞M2极化并增强骨结合。本研究提出了一种具备转化潜力的光电免疫策略,为口腔种植体表面功能化设计提供了新思路。
