综述：支架设计：骨组织工程中材料与免疫调节的综述

《Cell and Tissue Banking》：Scaffold Design: A Review of Material and Immune Modulation in Bone Tissue Engineering

骨组织工程通过优化三维支架的理化性质及免疫微环境，结合生物活性分子、免疫调节细胞和纳米材料，并利用离子掺杂（如镁、锌、硅）及锂激活Wnt/β-catenin通路促进骨再生。

　　

摘要

随着人口的增长和预期寿命的延长，骨科骨折和相关疾病的发病率显著上升，对有效的骨科解决方案的需求也随之增加。骨组织工程（BTE）作为一种有前景的方法应运而生，它利用支架来再生骨组织。本综述指出，要成功设计用于BTE的材料，需要全面了解天然骨的组成、结构和生物力学特性。此外，还需要精心选择仿生天然材料或可调节的合成材料，包括聚合物、生物陶瓷、金属和复合材料。优化支架的物理、机械和化学性能至关重要，因为这些因素会影响细胞的黏附、增殖和分化。特别关注支架与宿主免疫系统之间的相互作用，包括策略性地引入生物活性分子和免疫调节细胞。这种整体方法旨在设计出既能满足结构和功能要求，又能营造免疫兼容环境的支架，从而有效促进骨再生。为3D支架选择有效的免疫调节策略非常重要，以避免产生负面影响。多种方法可以增强免疫反应，例如在支架表面添加智能纳米材料，这些材料有助于免疫调节、血管生成和骨形成。使用干细胞再生受损骨组织也能提升支架的免疫反应。此外，离子掺杂和分子掺杂是有效增强BTE中支架免疫反应的方法，通过添加镁、锌和硅等特定离子来提高生物活性和免疫调节能力。最后，通过将锂融入支架表面可以激活Wnt/β-连环蛋白信号通路，因为锂具有抗炎特性，并能通过激活这些通路促进骨形成。