目前骨肿瘤较常用的临床治疗方法有手术治疗、放射治疗和化学治疗。传统的放疗与化疗都具有较大的副作用,手术治疗通常会有骨肿瘤细胞残余且造成大块的骨缺损。如何制备出兼具治疗骨肿瘤和修复骨缺损的生物材料是一项很大的挑战。
近期,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员吴成铁与常江带领的研究小组首次提出将骨组织工程与光热治疗相结合的思想,在制备用于治疗与修复骨肿瘤缺损的光热功能化的生物活性陶瓷支架的研究中取得了新进展。
该研究通过3D打印技术制备出生物陶瓷与氧化石墨烯复合支架(见图1),在超低功率近红外光下可使支架温度迅速升高,且其光热性能可控。

图1. 3D打印纯生物陶瓷支架(左)与生物活性陶瓷/氧化石墨烯复合支架(右)。
在体外骨肿瘤细胞杀伤率达到90%(见图2)。在小鼠体内植入该功能化的支架并进行光照后,有效地抑制了裸鼠皮下肿瘤生长,而对照组肿瘤体积随天数持续增大(见图3)。同时,该支架还能显著促进骨间充质干细胞的增殖与成骨分化,并诱导体内新生骨组织的长入,从而赋予了3D打印生物陶瓷支架抗肿瘤和骨修复的双功能性,在骨肿瘤的治疗与修复中具有潜在的应用。
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