兼具力电转换和光热效应的双功能多孔钛合金支架用于骨肉瘤切除后骨缺损重建  

作　　者：汤臻 郭征 

机构地区：[1]空军军医大学第二附属医院,西安710038

出　　处：《医用生物力学》2024年第S01期627-627,共1页Journal of Medical Biomechanics

基　　金：国家重点研发计划项目,2023YFC2412600;国家自然科学基金项目,51871239

摘　　要：目的手术联合辅助化疗虽然显著提高了骨肉瘤患者的生存率。但由于肿瘤与正常组织难以区分,侵袭性高,化疗副作用,常导致肿瘤复发。此外,手术切除所引起的骨缺损也是临床医生面临的重大挑战。因此,开发一种既能够促进骨整合,又能消除残留肿瘤组织的双功能支架至关重要。方法使用电子束熔化(EBM)技术制备3D多孔钛合金支架,将pTi支架放置在含有Ba(OH)_(2),KOH和Fe_(2)O_(3)混合溶液的高温高压反应釜中,制备pTi/BaTiO_(3)/Fe支架。支架极化后进行体内外实验。结果表征检测验证了pTi/BaTiO_(3)/Fe支架的压电性,表面Zeta电位,光热效应,铁离子释放和亲水性。流式细胞术、活死细胞染色和扫描电镜检测等实验证明pTi/BaTiO_(3)/Fe支架的体外抗肿瘤效应。裸鼠皮下成瘤模型证明了pTi/BaTiO_(3)/Fe支架通过光热效应促进肿瘤凋亡,抑制肿瘤增殖。转录组测序和Western Blotting实验进一步证明pTi/BaTiO_(3)/Fe支架通过TNF信号通路和FOS上调诱导骨肉瘤细胞凋亡。大鼠股骨髁植入模型证明pTi/BaTiO_(3)/Fe支架在体内通过压电效应和缓释的Fe^(3+)发挥促成骨效应。结论采用水热生长法在3D打印多孔钛合金支架上成功制备了均匀的掺铁钛酸钡涂层。掺铁钛酸钡涂层3D打印多孔钛合金支架具有力电转换和光热效应,植入后表现出明显的促成骨、促血管生成和抗肿瘤作用。为骨肿瘤切除后骨缺损的修复提供了新见解。

关 键 词：体内外实验 光热效应 化疗副作用 肿瘤复发 临床医生 3D打印 骨整合 骨缺损 

分 类 号：R738.1[医药卫生—肿瘤] R318.08[医药卫生—临床医学]