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含有不常见离子的生物活性玻璃可改善生物和物理特性

Journal of Materials Science: Materials in Medicine ( IF 4.2 ) Pub Date : 2021-12-23 , DOI: 10.1007/s10856-021-06626-3
Usanee Pantulap 1 , Marcela Arango-Ospina 1 , Aldo R Boccaccini 1
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五十多年来,生物活性玻璃 (BG) 一直是多种生物医学应用的研究焦点。尽管它们在骨替代和骨组织再生中的应用引起了重要关注,但最近的发展也见证了 BG 应用扩展到软组织工程领域。硬组织和软组织修复疗法可以受益于 BG 释放的金属离子的生物活性。这些金属离子被纳入 BG 网络中,不仅是因为它们具有生物治疗作用,而且在许多情况下还可以影响玻璃的结构和可加工性,并赋予额外的功能特性。硅酸盐 BG 成分中的“经典”元素是硅 (Si)、磷 (P)、钙 (Ca)、钠 (Na) 和钾 (K)。此外,其他公认的生物活性离子已被纳入 BG 中,以提供成骨、血管生成、抗炎和抗菌作用,例如锌 (Zn)、镁 (Mg)、银 (Ag)、锶 (Sr)、镓(Ga)、氟(F)、铁(Fe)、钴(Co)、硼(B)、锂(Li)、钛(Ti)和铜(Cu)。最近,稀土和其他被认为不太常见的元素,或者其中一些元素,甚至对于生物医学应用来说是“奇异的”元素,已经在 BG 中找到了作为掺杂元素的空间,以增强其生物和物理特性。 例如,钡(Ba)、铋(Bi)、氯(Cl)、铬(Cr)、镝(Dy)、铕(Eu)、钆(Gd)、镱(Yb)、铥(Tm)、锗( Ge)、金 (Au)、钬 (Ho)、碘 (I)、镧 (La)、锰 (Mn)、钼 (Mo)、镍 (Ni)、铌 (Nb)、氮 (N)、钯 ( Pd)、铷 (Rb)、钐 (Sm)、硒 (Se)、钽 (Ta)、碲 (Te)、铽 (Tb)、铒 (Er)、锡 (Sn)、钨 (W)、钒 ( V)、钇 (Y) 以及锆 (Zr) 已包含在 BG 中。已发现这些离子对于增强用于组织修复(硬组织和软组织)的新型组合物中的掺杂 BG 的生物性能以及在某些情况下为 BG 提供额外功能(例如荧光、发光、辐射屏蔽、抗炎和抗菌特性。这篇综述总结了在 BG 中掺入此类不常见元素的影响,重点关注组织工程应用,通常利用 BG 的生物活性与添加元素的存在所赋予的其他功能特性相结合。





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更新日期:2021-12-23
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