还原氧化石墨烯介导的二氧化钛电子-空穴分离增强骨支架的光催化抗菌活性

基于还原氧化石墨烯的二氧化钛光催化抗菌骨支架研究 学术背景 在骨缺损修复过程中,细菌感染是植入人工骨支架后最常见的并发症之一。细菌在支架表面形成生物膜,释放酸和酶,干扰骨代谢,破坏骨基质,抑制细胞增殖,延缓骨愈合。为了解决这一问题,研究人员一直在探索具有抗菌功能的骨支架材料。二氧化钛(TiO₂)作为一种金属氧化物半导体,因其光催化产生活性氧(ROS)的能力而被广泛研究。然而,TiO₂光生电子-空穴对的快速复合导致其光催化效率较低,限制了其在抗菌应用中的潜力。 为了提升TiO₂的抗菌效率,研究人员尝试通过改变其晶体结构和表面性质来延长光生载流子的寿命和分离效率。然而,金属离子的引入可能会对细胞产生毒性,影响骨缺损修复。还原氧化石墨烯(rGO)作为一种高导电性材料,能够有效促进光生电子-空穴对的...

选择性激光熔化钽骨板的研究与临床应用

选择性激光熔化钽骨板的研究与临床应用 学术背景 在骨科植入物领域,钛(Ti)基合金和钽(Ta)因其高生物相容性而被广泛应用。钛基合金通常用于制造承重植入物,如骨板和股骨柄,而钽则因其高密度和优异的骨组织亲和性,常用于多孔形式或作为涂层材料。然而,传统的制造方法(如化学气相沉积,CVD)无法精确控制多孔结构的拓扑特征,限制了钽在骨科植入物中的应用。近年来,增材制造(AM)技术,特别是选择性激光熔化(SLM)技术,为制造复杂多孔结构的个性化植入物提供了新的可能性。本研究旨在通过SLM技术制造钽骨板,并评估其作为骨折内固定材料的性能。 论文来源 本论文由来自大连大学附属中山医院骨科的研究团队撰写,主要作者包括Dewei Zhao、Baoyi Liu、Feng Wang、Zhijie Ma和Junl...

通过三重周期最小表面双螺旋钛合金支架增强血管生成和骨整合

基于三重周期最小表面结构的双螺旋钛合金支架在骨修复中的应用研究 学术背景 骨缺损修复是骨科领域的一个重要挑战,尤其是在创伤、肿瘤、炎症等疾病导致的临界尺寸骨缺损(critical-size bone defects)情况下。目前,临床上常用的骨修复方法包括自体骨移植和异体骨移植。然而,自体骨移植存在供体部位损伤和供体骨量有限的问题,而异体骨移植则可能引发免疫排斥和疾病传播的风险。因此,骨组织工程(bone tissue engineering, BTE)成为了替代传统治疗方法的重要策略。钛合金因其优异的机械性能、生物相容性和耐腐蚀性,已被广泛应用于临床骨修复中。然而,钛合金的弹性模量高于天然骨,直接使用可能导致应力屏蔽效应(stress shielding effect),进而引发骨吸收和植...

镁和镓共载微球通过成骨和抗菌作用加速骨修复

镁和镓共载微球加速骨修复的研究 学术背景 骨缺损(bone defects)是临床中常见的难题,通常由感染、肿瘤切除或机械创伤引起。骨缺损不仅影响患者的生活质量,还可能导致功能丧失。尽管骨移植(bone grafting)是目前治疗骨缺损的主要方法,但其存在供体有限、感染风险高、免疫排斥等问题。此外,骨移植的高成本和多次手术需求也带来了社会经济负担。因此,开发一种既能促进骨再生又能防止感染的生物材料具有重要意义。 近年来,生物可降解微球(bioresorbable microspheres)作为药物递送载体受到了广泛关注。这些微球不仅可以填充不规则的骨缺损,还能为细胞提供适宜的微环境,促进骨再生。然而,现有的生物材料在促进骨生成(osteogenesis)和抗菌(antibiosis)方面的...

三维生物打印GelMA水凝胶中Cav3.3介导的软骨内骨化

三维生物打印GelMA水凝胶中Cav3.3介导的软骨内骨化

3D生物打印GelMA水凝胶中Cav3.3介导的软骨内骨化研究 研究背景 骨骼发育是一个复杂的过程,其中生长板(Growth Plate, GP)在长骨的纵向生长中起着至关重要的作用。生长板通过软骨内骨化(Endochondral Ossification, EO)过程调控骨骼的成熟。然而,生长板功能障碍可能导致生长迟缓和骨骼发育不良。尽管生长板的研究对于理解骨骼发育和相关疾病具有重要意义,但由于其复杂的时空变化,体内研究受到限制。近年来,三维(3D)生物打印技术的发展为体外研究生长板的生理和病理功能提供了新的模型。然而,模拟软骨内骨化过程仍然是骨类器官研究中的一个关键挑战。 本研究旨在通过调控T型电压依赖性钙通道(T-type Voltage-Dependent Calcium Chann...

早期营养不良暴露与成年后骨质疏松风险增加的大规模横断面研究

早期营养不良与成年后骨质疏松风险的大规模横断面研究 学术背景 骨质疏松症是一种慢性、系统性的代谢性骨病,主要表现为骨密度降低和骨微结构恶化,导致骨折风险显著增加。全球每年约有900万例骨折与骨质疏松相关,尤其是在50岁以上的女性中,约30%会经历骨质疏松性骨折。骨质疏松不仅严重影响患者的生活质量,还带来了巨大的经济负担。尽管已有研究表明生活方式、饮食习惯和激素水平等因素与骨质疏松的发生密切相关,但早期营养不良对成年后骨质疏松风险的影响仍不明确。 中国在1959年至1961年间经历了严重的粮食短缺,这一时期出生的个体在早期发育阶段可能面临营养不良的风险。因此,研究早期营养不良对成年后骨质疏松的影响具有重要的公共卫生意义。本研究旨在通过大规模横断面分析,探讨早期营养不良暴露与成年后骨质疏松及骨折...

不同类型糖尿病患者颈椎融合术后并发症的回顾性全国住院样本数据库横断面研究

糖尿病患者颈椎融合术后并发症的回顾性研究 背景介绍 糖尿病(Diabetes Mellitus, DM)是一种全球范围内广泛存在的慢性疾病,对多种手术的术后结果有显著影响。特别是在脊柱手术中,糖尿病患者的术后并发症风险显著增加。然而,过去十年中,关于不同类型的糖尿病(Ⅰ型和Ⅱ型)对颈椎融合手术(Cervical Fusion Surgery)术后并发症、死亡率、住院时间和住院费用的影响,研究仍然有限。为了填补这一空白,来自中国南方医科大学南方医院的团队开展了一项基于美国全国住院患者样本数据库(Nationwide Inpatient Sample, NIS)的回顾性研究,旨在探讨不同类型糖尿病对颈椎融合术后并发症的具体影响。 论文来源 该研究由南方医科大学南方医院的Yuan-Jing Lia...

RNF2通过调控CBX7的泛素化和降解促进软骨肉瘤进展

RNF2通过调控CBX7的泛素化和降解促进软骨肉瘤进展

RNf2通过调控CBX7的泛素化促进软骨肉瘤进展 学术背景 软骨肉瘤(Chondrosarcoma, CHS)是一种由透明软骨基质和软骨细胞组成的恶性肿瘤,是继骨肉瘤之后第二常见的原发性骨肿瘤,占所有原发性恶性骨肿瘤的20%-27%。尽管低级别软骨肉瘤的5年生存率较高(83%),但高级别和去分化软骨肉瘤的5年生存率分别仅为53%和7%-24%。由于软骨肉瘤对传统的化疗和放疗具有高度抵抗性,尤其是在晚期阶段,现有的治疗手段非常有限。因此,探索软骨肉瘤的分子机制并开发新的治疗策略成为当前研究的重点。 泛素化(ubiquitination)作为一种关键的翻译后修饰,在正常生理和疾病中起着重要作用。它通过将泛素(ubiquitin)共价连接到靶蛋白上,调控蛋白质的降解或非降解信号传导。在癌症中,泛素...

促进糖尿病血管化骨再生的先进生物响应药物递送系统

糖尿病血管化骨再生的先进生物响应药物递送系统 背景介绍 糖尿病(Diabetes Mellitus, DM)患者骨缺损的治疗一直是一个重大挑战,因为糖尿病微环境显著阻碍了骨再生。糖尿病微环境中的多种异常因素,如高血糖、氧化应激增加、炎症加剧、免疫失衡以及血管系统受损,会导致骨组织修复延迟甚至无法愈合。近年来,能够响应内源性生化信号的刺激响应型生物材料逐渐成为治疗糖尿病骨缺损的有效手段。这些材料通过调节微环境和增强成骨能力,结合血管生成和骨生成的耦合作用,为糖尿病骨缺损的治疗提供了新的思路。 本文由Xiaojun Zhou、Shuo Chen、Andrij Pich和Chuanglong He*共同撰写,发表于《ACS Biomaterials Science & Engineering》20...

SIRT5-JIP4相互作用通过调节RANKL诱导的信号传导促进破骨细胞生成

SIRT5-JIP4 相互作用通过调控 RANKL 信号传导促进破骨细胞生成 研究背景 骨质疏松症是一种常见的骨骼疾病,其特征是骨密度降低和骨微结构破坏,导致骨折风险增加。破骨细胞(osteoclasts)是负责骨吸收的主要细胞,其过度活化是骨质疏松症等骨相关疾病的关键因素。破骨细胞的分化和功能受到多种信号通路的调控,其中 RANKL(Receptor Activator of Nuclear Factor Kappa-B Ligand)信号通路尤为重要。RANKL 通过与 RANK 受体结合,激活下游的 TRAF6、NF-κB、MAPK 等信号通路,进而调控破骨细胞的分化和功能。然而,RANKL 信号传导的具体分子机制尚未完全阐明。 近年来,研究发现 SIRT5(一种 NAD+ 依赖的赖氨...