水凝胶在运动损伤相关骨组织工程修复中的应用与进展OA

背景:水凝胶是一种高度仿生且可调控的生物材料,在骨组织工程领域展现出广阔的应用前景。目的:综述水凝胶在骨组织工程中的研究现状与发展趋势。方法:检索Pub Med数据库和中国知网中有关水凝胶在骨组织工程中应用的文献,英文检索词为“Hydrogel,Bone Tissue Engineering,Nanomaterials,BoneRegenerationMechanism,Bone Defect Repair”,中文检索词为“水凝胶,骨组织工程,纳米材料,骨再生机制,骨缺损修复”。根据纳入与排除标准,最终纳入113篇文献进行综述。结果与结论:为了增强水凝胶在骨组织工程中的应用特性,研究者实施了多种功能化策略开发,包括物理化学改性、生物功能化及复合增强等,旨在提高水凝胶的生物相容性、机械强度、降解可控特性以及药物递送功能。功能化水凝胶促进骨再生的机制主要包括细胞相互作用机制、生长因子与信号通路调控、机械信号与微环境调控以及药物与纳米递送系统。未来,水凝胶的研究将注重多功能一体化的系统构建,如通过引入温度、p H值、酶或磁场等智能响应模块,实现时空可控的生物因子或药物释放,增强它在骨再生全过程中的动态干预能力;开发具有生物可降解性、力学性能可调和微环境适应性的高分子材料,有效提升它在复杂生理环境中的稳定性与组织整合能力;借助高精度3D打印技术实现结构可控、功能分区、个性定制的支架构建,以匹配患者个体化缺损的结构特征。