客户论文精选｜以BaTiO₃纳米颗粒为导向膜的压电复合材料：重建生理与电微环境以增强骨再生
来源:
|
作者:锐视医疗
|
发布时间: 2025-06-12
|
50 次浏览
|
分享到:
恭喜中国人民解放军第960医院口腔科吴高义教授团队的研究成果《Piezoelectric composites with BaTiO₃ NPs as guiding membranes: reconstructing the bioelectric microenvironment for enhanced bone regeneration（以BaTiO₃纳米颗粒为导向膜的压电复合材料：重建生物电微环境以增强骨再生）》在学术期刊《Journal of Materials Chemistry C》（IF：5.7）上发表。研究采用锐视科技高分辨率·离活一体Micro-CT（IMAGING 100）评估新型压电复合膜CSSA - BTO在大鼠下颌骨缺损模型中的骨再生效果。
中国人民解放军第960医院口腔科吴高义教授团队的研究成果《Piezoelectric composites with BaTiO₃ NPs as guiding membranes: reconstructing the bioelectric microenvironment for enhanced bone regeneration（以BaTiO₃纳米颗粒为导向膜的压电复合材料：重建生物电微环境以增强骨再生）》在学术期刊《Journal of Materials Chemistry C》（IF：5.7）上发表。研究采用锐视科技高分辨率·离活一体Micro-CT（IMAGING 100）评估新型压电复合膜CSSA - BTO在大鼠下颌骨缺损模型中的骨再生效果。
骨缺损破坏骨组织生理与电微环境，引发退行性疾病。本研究制备壳聚糖–海藻酸钠（CSSA）与钛酸钡（BTO）纳米颗粒复合的压电膜，作为骨再生屏障膜。研究系统测定复合膜拉伸强度、溶解性、降解速率和压电性能等理化指标，通过体外实验评估其生物相容性及对骨髓间充质干细胞（BMSCs）成骨分化的影响，利用大鼠下颌骨缺损模型结合组织学染色、Micro-CT成像开展体内研究。结果显示，BTO含量提升显著增强支架压电性能，适量BTO可平衡材料降解性、稳定性与膨胀性。体外实验表明，含 5.0%BTO的CSSA–BTO复合支架在超声刺激下，显著促进BMSCs活性、增殖及成骨分化，同时具备促血管生成能力。体内实验证实，该复合支架的成骨与促血管效果显著优于对照组。综上，CSSA–5.0BTO压电复合膜理化性能优良、生物相容性佳，能有效重建骨组织电微环境，在骨再生领域极具应用前景。
CSSA–BTO压电复合膜骨再生技术流程与作用机制示意图
选用成年雄性大鼠建立下颌骨缺损模型，分为三组：CSSA组、CSSA-5.0BTO组和空白对照组。
术后第4/8/12周取样，采用锐视科技Micro-CT（型号：IMAGING 100）对样本进行扫描，并三维重建。定量分析骨体积分数（BV/TV）、骨矿物质密度（BMD）、骨小梁厚度（Tb.Th）以及骨小梁数目（Tb.N）。
为评估复合膜作为引导膜的体内骨再生能力，本研究建立大鼠下颌骨缺损模型（图7A）。选取体外实验中生物性能优异的CSSA-5.0BTO组作为实验组，CSSA组为对照组，空白组不植入材料。Micro-CT三维重建显示，术后4周，CSSA组与空白组骨修复效果相近且较差，而CSSA-5.0BTO组已出现散在新生骨组织；术后8周，CSSA组与空白组新骨仅在缺损边缘形成，CSSA-5.0BTO 组则构建出厚实连续的新生骨结构；术后12周，CSSA组和空白组骨愈合迟缓、缺损明显，CSSA-5.0BTO组缺损区近乎完全修复，新生骨连续且矿化程度高（图7B）。对新生骨组织的Micro-CT定量分析表明，CSSA-5.0BTO组各项指标均显著优于CSSA组与空白组（图7C），该结果与复合膜理化性能及体外促成骨研究结论一致，进一步证实其在骨再生修复领域的应用潜力。
图7. 复合膜体内植入过程及骨缺损修复效果评估。(A) 体内实验流程示意图；(B) Micro-CT三维重建图，显示骨缺损修复的进程；(C) Micro-CT定量分析参数，包括BV/TV、BMD、Tb.N和Tb.Th。所有数据均以均值± 标准差表示（n = 3）。*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001。
▲锐视科技Micro-CT成像系统（型号：IMAGING 100）
