氧化铁纳米颗粒的合成和应用骨组织修复gydF4y2Ba

文摘gydF4y2Ba

纳米粒子在骨组织修复工程中扮演着重要的角色,特别是氧化铁纳米粒子(IONPs),磁性,半导体特性,同时无毒性,及其在生物医学应用得到了广泛的关注。本文总结了性能优良的IONPs加强支架功能,促进干细胞分化,和标签定位,为了理解的研究进展和未来发展趋势IONPs在骨组织修复工程,以及安全问题。首先,IONPs可以影响基因的表达和蛋白质加速磁场下生物矿化的过程。然后,IONPs和聚合物的复合可以合成一个支架,可以促进附件,增殖,分化和骨的干细胞。此外,IONPs也可以标记药物在体内的位置跟踪骨修复的过程。因此,制造和应用范围的广泛研究IONPs骨组织修复工程具有重要意义。gydF4y2Ba

1。介绍gydF4y2Ba

我们都知道,身体刺激显著增强了骨重建能力,包括拉伸、压缩、流体剪切应力和热(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba]。此外,静态磁场的磁刺激(smf)和电磁场(电磁辐射)也大大提高骨重建能力(gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba4gydF4y2Ba]。所以,基于作为中间媒介的应用在医学研究受到了人们的广泛关注,如有针对性的药物输送,磁共振成像(MRI),局部组织高热,肿瘤治疗,bioseparation,若gydF4y2Ba5gydF4y2Ba),与其他材料相比,基于生产成本更低,更加稳定的物理和化学性质,和更好的生物相容性gydF4y2Ba6gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

磁性粒子正在慢慢沉积在细胞膜表面的磁场的作用下,内源性的细胞。磁性粒子进入细胞后,更容易影响细胞的生理功能(gydF4y2Ba7gydF4y2Ba,gydF4y2Ba8gydF4y2Ba]。如果一个磁场应用,每个磁粉将成为磁源,所以磁性支架材料可以发挥骨组织修复治疗的作用。一旦暴露在外部磁场磁性粒子,他们将迅速磁化。磁性粒子和磁场共同努力,改善骨组织修复的有效性(gydF4y2Ba9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba10gydF4y2Ba]。基于可以通过不同的技术包括共同沉淀合成(gydF4y2Ba11gydF4y2Ba,微乳液gydF4y2Ba12gydF4y2Ba),水热合成gydF4y2Ba13gydF4y2Ba溶胶-凝胶过程),(gydF4y2Ba14gydF4y2Ba],多元醇合成[gydF4y2Ba15gydF4y2Ba),流动注射(gydF4y2Ba16gydF4y2Ba),超声波分解/声化学的方法(gydF4y2Ba17gydF4y2Ba],微波辐射[gydF4y2Ba18gydF4y2Ba),电化学合成gydF4y2Ba19gydF4y2Ba],solvothermal方法[gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba),化学气相沉积(gydF4y2Ba21gydF4y2Ba)、激光热解(gydF4y2Ba22gydF4y2Ba],绿色合成[gydF4y2Ba23gydF4y2Ba),并使用生物或生物模板。gydF4y2Ba

支架用来重建一个受伤的骨头必须有足够的机械强度的负载。因此,其他类型的支架材料,如陶瓷和生物可降解的聚合物,通常不适合骨组织工程。多孔金属和合金材料可能被用作替代促进新骨形成的支架。然而,其他金属颗粒释放有毒物质,可能导致组织污染(gydF4y2Ba24gydF4y2Ba],这些问题是可以克服的通过使用可生物降解的铁及其合金等金属材料。鉴于IONPs的优势,一些研究人员结合铁gydF4y2Ba_3gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba纳米颗粒进入组织工程生物材料(gydF4y2Ba25gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]。例如,锅等。gydF4y2Ba28gydF4y2Ba)准备铁gydF4y2Ba_3gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba/聚乳酸复合材料在挤压过程中,他们发现,复合材料包含IONPs没有成纤维细胞的细胞毒性效应和增强骨体外实验。通用电气等。gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba包含铁)准备一个磁性支架gydF4y2Ba_3gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2BaC /壳聚糖,具有较高的生物相容性gydF4y2Ba_2gydF4y2BaCgydF4y2Ba_12gydF4y2Ba细胞。同样,德桑蒂斯等人设计了一种磁对骨组织结合PCL和铁支架gydF4y2Ba_3gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba不同的比率。结果表明,纳米颗粒机械增强PCL矩阵;弹性模量和最大应力增加了10%和30%,分别为(gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba]。因此,IONPs将提供骨修复的策略。IONPs提高骨再生的三个关键因素包括干细胞,通过磁场支架和生长因子。因素中,磁性细胞的策略包含细胞标记、定位和基因改造。磁性支架可以通过磁-机械的模拟增强细胞分化[gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba]。和IONPs也可以用作传递媒体的增长因素,药物和基因(gydF4y2Ba32gydF4y2Ba,gydF4y2Ba33gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

2。合成和IONPs在骨组织工程中的应用gydF4y2Ba

2.1。IONPs的合成方法gydF4y2Ba

制备方法开发了井由于其应用价值,以及各种元素成分用于磁性纳米材料,包括铁gydF4y2Ba_3gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba、铁、Co、Ni MgFegydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba、钴铁gydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba(gydF4y2Ba34gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba37gydF4y2Ba]。磁性纳米材料是铁的最常见的组成部分gydF4y2Ba_3gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba和磁性铁的制备方法gydF4y2Ba_3gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba主要包括干燥和潮湿的方法(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba,gydF4y2Ba39gydF4y2Ba]。其中,湿法更常用,主要包括以下技术:热液法、溶液热法、化学共沉淀法、球磨法、溶胶-凝胶法,原子层沉积方法。每个制备方法的优缺点进行了总结(见表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

2.2。应用IONPs脚手架的功能gydF4y2Ba

2.2.1。脚手架材料类型gydF4y2Ba

指导和控制的生物活性药物骨损伤一直是一个热门研究领域。交付平台的设计起着至关重要的作用在治疗骨疾病和骨再生的激活,因为他们可以提供一个合适的环境对细胞粘附和生长,同时,提供一个宝贵的平台交付策略(gydF4y2Ba64年gydF4y2Ba]。平台的纳米材料生物相容性的特点,无毒性,noncarcinogenicity。附件IONPs平台的几种常见纳米材料表现出(见表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。纳米材料可以分为有机材料和无机材料。有机材料的组合一些轻的元素,尤其是氢、氮和氧,以及含碳化合物在生物体。有机材料包括脂质,脂质体、树枝状分子和聚合物,包括壳聚糖、明胶和胶原蛋白gydF4y2Ba65年gydF4y2Ba]。碳和无机材料是指材料缺乏,广泛应用在体内和体外生物医学研究(gydF4y2Ba66年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

IONPs具有超顺磁的特性具有较高的比表面能,容易聚集。聚合物,它可以提高纳米颗粒分散在水中的稳定性,通常用作包装材料表面的粒子格式化壳芯结构。此外,polymer-encapsulated磁性纳米粒子有很强的表面改性的特点和简单的修改或功能化,大大拓宽磁性材料的应用领域。聚合物常用的封装磁性纳米颗粒包括蛋白质,树枝状分子,脂质体、壳聚糖、葡萄糖、淀粉、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮,polyglyceryl丙烯酸酯(PGA)。其中,挂钩用于药物缓释系统由于其电气中立,水溶解性、低毒性和nonimmunogenic属性。Glycopolymers通常用于医学成像研究改进的诊断肿瘤等病变组织。PGA / PGMA也是一个好的类聚合物的结合IONPs更强的能力,大大提高颗粒的稳定性。另外,人造生物可降解聚合物被广泛用作组织工程支架材料,因为他们可以降解小分子在体内,通过身体的新陈代谢排出。他们有良好的组织相容性、力学性能和可控的降解率。gydF4y2Ba

有很多方法可以合成IONP复合支架,和生产过程也不同(见表所示的缺点gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

在这些方法中,静电纺丝技术已经成为一个重要的过程生产支架因其modulable属性和简单。高压静电纺丝技术的基本方法是用成千上万的伏特的电压在喷射装置,接收装置之间,形成一个静电场。随着纺丝液淌出了飞机,喷气锥端形成液滴,拉伸的电场。最终结果的形成,接收设备上不规则的纤维,纤维直径一般在几十到几百纳米范围内。从上面的描述电纺的原理,我们发现实际上电纺纤维的形状可以由几个参数。这些参数包括纺丝溶液的粘度和浓度、电导率、电荷浓度的解决方案,电场强度/电压表面张力,针之间的距离和收集屏幕,针尖端的设计和布置,组合和几何的收集屏幕。当然,还有其他一些因素,如环境不变,偶极矩,介电常数,表面张力也影响高压静电纺丝。gydF4y2Ba

2.2.2。IONPs增强脚手架功能gydF4y2Ba

人工骨移植骨修复已被广泛研究,因为减少免疫排斥和低疾病传播的能力(gydF4y2Ba102年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba103年gydF4y2Ba]。骨形成蛋白和转换因子通常是纳入人工支架来提高细胞生存能力。然而,仍有缓慢的细胞结合的现象。如果磁场刺激激活受体在细胞表面,进一步激活相关信号通路、细胞活动会增强(gydF4y2Ba104年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba105年gydF4y2Ba]。磁性支架可以吸引生长因子、干细胞在体内的迁移通过磁驱动,促进骨修复和再生gydF4y2Ba106年gydF4y2Ba]。此外,磁场刺激可以促进支架与宿主骨的整合,增加钙含量和骨密度,从而加速骨折愈合(gydF4y2Ba107年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba109年gydF4y2Ba]。目前,磁性支架的作用在促进细胞增殖和新骨组织生长已经确认gydF4y2Ba110年gydF4y2Ba]。磁性支架有一个广泛的组件包括生物大分子合成聚合物,聚乙二醇,无机材料(gydF4y2Ba111年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba115年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

刘等人。gydF4y2Ba116年gydF4y2Ba)捏造一个磁性铁组成的涂层gydF4y2Ba_3gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba纳米粒子和聚胺表面的支架,从而增强细胞附着、增殖,分化和骨间充质干细胞(MSC)体外,并形成新骨兔股骨的缺陷。它是发现,磁性铁gydF4y2Ba_3gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba/ PDA涂层与加强监管信号通路蛋白分析。帅et al。gydF4y2Ba117年gydF4y2Ba通过选择性烧结铁)建造了一个磁微环境gydF4y2Ba_3gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba磁性纳米颗粒在丙交脂/ PGA支架。每个纳米颗粒在环境提供了一种纳米级磁场激活细胞的反应。体外结果表明,磁性支架不仅促进细胞粘附和活动也提高增长率和碱性磷酸酶活动(见图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。杨et al。gydF4y2Ba118年gydF4y2Ba)使用磷酸钙水泥(CPC)和IONPs准备一种新型脚手架和探索新的复合材料的影响的形成和骨形成人类牙髓干细胞(hDPSC)。他们发现的IONPs hDPSC大大促进骨形成,增强机械强度和细胞活性,骨标记基因的表达增加1.5 - 2倍。gydF4y2Ba

不少研究表明,IONPs对脚手架的功能有重大影响。事实上,3 d平台IONPs显示加强细胞间连接,与高度发达的丝状突起(增加和扩展长度)增强细胞和之间的交互平台。分布的纳米粒子表面的3 d支架脚手架的表面积增加,提高了机械信号转导的细胞,细胞和稳定的锚定矩阵,从而促进细胞粘附过程。IONPs添加到3 d支架显著增加成骨的转录因子的表达RUNX2及其下游的两个因素。IONPs可能通过不同的机制促进骨形成,但他们更多地依赖于磁基因反应,激活细胞内的核受体和生成内源性磁场促进骨形成,即使在没有外部磁场(gydF4y2Ba119年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

当纳米粒子吸收表面的组织支架,它们在细胞直接接触并有可能通过摄入未知对细胞的影响。陈心怡林等人讨论如何使用一个三维打印设备使壳聚糖水凝胶支架和嵌入在水凝胶纳米粒子,所以周围的细胞不直接接触纳米颗粒。一些研究表明,力引起的耦合磁性壳聚糖支架促进骨细胞的增长和矿化。电感耦合磁力的作用下,骨细胞的信号转导是通过释放细胞内钙+。这将导致增加胞质钙离子和细胞骨架钙调蛋白的增加。骨细胞胞质钙的增加将导致细胞骨萎缩。Calcium-dependent收缩促进细胞外囊泡的释放。这些细胞外囊泡含有关键骨调节蛋白,包括细胞骨钙调蛋白。钙调蛋白是一种calcium-sensing蛋白是参与的信号通路,调节骨细胞中的许多关键流程,如经济增长、细胞分裂和运动(见图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

除了出色的表现在促进细胞增殖和成骨分化,优良的机械强度的磁性支架也值得我们关注。例如,Ghorbani等人调查IONPs支架结构的影响。而没有IONPs支架,支架与IONPs减少了孔隙大小,从而提高支架的机械强度,但吸收能力和生物降解率降低(gydF4y2Ba121年gydF4y2Ba]。类似Ghorbani等的研究中,金等人也发现的机械刚度PCL支架与添加IONPs显著增加。的初始粘附细胞磁性支架是大大增加了1.4倍比纯PCL支架(gydF4y2Ba122年gydF4y2Ba]。王等人伪造硼硅酸盐生物活性玻璃支架装载不同的铁量(5 - 15 wt %)gydF4y2Ba_3gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba纳米颗粒和评估他们的表现在体外和体内。他们发现,铁gydF4y2Ba_3gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba内容是支架的抗压强度成正比,和支架的抗压强度增加而增加的内容IONPs,gydF4y2Ba MPa的BG支架gydF4y2Ba MPa的支架装载15 wt %菲gydF4y2Ba_3gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba(gydF4y2Ba123年gydF4y2Ba]。与此同时,支架最大的磁饱和和水中悬浮体的最高温度。gydF4y2Ba

这些发现表明,IONPs具有优良的物理化学的脚手架,磁,机械和生物特性,支持的潜在应用磁性支架骨修复和再生。gydF4y2Ba

2.2.3。IONPs促进干细胞分化gydF4y2Ba

除了支架,干细胞是组织再生的另一个重要的因素。近年来,尽管干细胞疗法提供了一个大型骨修复和策略已经成功地治疗动物骨缺损模型,这些传统的干细胞移植并没有达到预期的效果(gydF4y2Ba124年gydF4y2Ba]。随着材料科学和化学生物学的发展,人们一直试图用IONPs作为研究工具和控制多年的干细胞(gydF4y2Ba125年gydF4y2Ba]。通过结合IONPs与外部磁场,它将影响细胞粘附、增殖,运动和分布,成骨分化的干细胞。此外,IONPs标签可用于细胞体内跟踪和监控。gydF4y2Ba

msc是骨再生的关键参与者,促进msc分化是一个重要的基础评价纳米粒子的性能。结合不同的聚合物和IONPs大大促进msc分化。贾et al。gydF4y2Ba126年gydF4y2Ba]合成medium-porous silicon-coated磁性铁gydF4y2Ba_3gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba纳米颗粒和评估潜在的加速骨再生在大鼠骨质疏松症模型。在x射线成像、ct机、机械测试、组织学检查、和免疫化学分析,局部注射和基于显著加速骨再生。杨et al。gydF4y2Ba127年gydF4y2Ba移植kartogenin (KGN),它可以促进骨骨髓来源间充质干细胞分化为软骨细胞,在改性磁性氧化物表面,然后集成到纤维素纳米晶体水凝胶。发布和招聘内生宿主细胞和分化bmsc成软骨细胞,从而实现原始软骨再生。再生软骨组织非常类似于一个自然的软骨。这种创新的诊断和治疗系统改善软骨再生的方便性和有效性(见图gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

徐et al。gydF4y2Ba128年gydF4y2Ba)准备空心IONPs HMFN,球形的直径约为320纳米。它有一个表面负电荷,巨大的supernegative磁性。-哦债券改善纳米粒子的亲和力。对水和生物相容性,因此,它被发现,电磁场可以用细胞内supersuspended磁性纳米粒子操纵bmsc的骨分化。gydF4y2Ba

此外,人类牙髓干细胞(hDPSCs)也为骨组织工程的研究提供巨大的潜力。他们的优势包括简单的隔离,nonimmunogenicity,强大的增殖,分化能力,类似于骨髓干细胞(bmsc) [gydF4y2Ba129年gydF4y2Ba]。hDPSCs的成骨分化能力已经被完全证实了以前的研究,由高山活动增加[体现gydF4y2Ba130年gydF4y2Ba)和增加表达特异性标记(gydF4y2Ba131年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba132年gydF4y2Ba]。WNT /gydF4y2BaβgydF4y2Ba在骨连环蛋白信号通路起着重要的作用。之前的研究表明,通过激活SMAD通路或与WNT通路交互移植成骨的基因,IONPs能促进干细胞的移植BMP2,在骨形态发生中发挥着关键作用。他们补充道亲水IONP解决共产党粉准备IONP-CPC支架和探索新的复合材料的影响骨基质的形成和hDPSCs成骨分化。随着电离层内容的增加,支架的颜色转深,和支架的表面形成团聚体,大大提高了蛋白质的吸附。通过WNT通路的分析,发现中国共产党+ IONPs可以显著增强的表现gydF4y2BaβgydF4y2Ba连环蛋白的蛋白质,证明其重要作用干细胞的成骨分化(见图gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)[gydF4y2Ba118年gydF4y2Ba]。事实上,另一项研究也证实,IONPs可以激活BMP / SMAD通路(gydF4y2Ba133年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

2.2.4。IONPs标记和定位gydF4y2Ba

细胞迁移、分布、存活和分化中发挥至关重要的作用在治疗效果gydF4y2Ba134年gydF4y2Ba]。我们明白这些参数可以优化细胞的选择、政府的路线,治疗剂量和提供具体临床应用细胞治疗。为了解决这个问题,研究人员一直在寻找工具,允许实时、定量,在体内长期监测细胞的行为。这种现象被称为细胞跟踪。IONPs作为核磁共振对比剂用于细胞跟踪(gydF4y2Ba135年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

因为关节软骨愈合的潜力是有限的,治疗骨质疏松性缺陷继续对病人构成重大挑战和整形外科医生。msc治疗潜在治疗骨质疏松性疼痛和病理。然而,有必要使用合适的干细胞移植后标签和显像剂来破译它的作用。席尔瓦et al。gydF4y2Ba136年gydF4y2Ba]孵化msc和磁性纳米颗粒用于指导外部磁场的磁化msc在体外和增强他们的体内潴留在肺部。结果表明,太改善MSC易位和化学激素受体的表达。Shelat et al。gydF4y2Ba137年gydF4y2Ba)的疗效评估骨骨髓来源间充质干细胞(bmsc)治疗骨质疏松缺陷的老鼠和使用赖氨酸功能化IONPs (lys-IONPs)治疗的干细胞。体内监测表明,粒子可以作为长期的干细胞标记和显像剂。姚明et al。(gydF4y2Ba138年gydF4y2Ba)使用amine-modified silicon-coated纳米粒子标记骨骨髓来源间充质干细胞,然后评价干细胞的潜力。研究发现,标签后,BM-MSC保持良好的生存能力和迁移能力增强,骨头没有影响生产和脂肪生成,这意味着这种纳米粒子不仅可以作为理想的跟踪标记也成为干细胞的加速器定位在组织修复(见图gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)。此外,学者们还发现磁IONPs作为标记的优点在缺血性心脏病等疾病的治疗和肺纤维化gydF4y2Ba139年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba140年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

2.2.5。安全问题的IONPsgydF4y2Ba

IONPs是最多才多艺的和安全的纳米颗粒为各种不同的生物医学应用。显著增加使用纳米粒子的研究,工业和医学提出了很多质疑潜在毒性(gydF4y2Ba141年gydF4y2Ba),因为纳米级属性可以诱导细胞毒性损害线粒体的功能,细胞核和DNA (gydF4y2Ba141年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba143年gydF4y2Ba]。众所周知,过量的活性氧(ROS),包括超氧化物阴离子、羟基自由基、过氧化氢和nonradical,可能会毒害细胞和体内gydF4y2Ba141年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba144年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba145年gydF4y2Ba]。可以生成活性氧的铁离子的浸出从表面降解酶促降解。此外,ROS能与大分子反应,破坏细胞peroxidizing脂质,蛋白质变化,破坏DNA,干扰信号功能,调节基因转录,最后导致细胞死亡,细胞凋亡或坏死。另一种机制,通过这种机制IONPs可以诱导毒性是通过铁过载。因为IONPs需要磁定位到特定的组织(gydF4y2Ba146年gydF4y2Ba免费),高浓度的铁离子可能会导致异常的细胞反应包括细胞毒性,氧化应激,表观遗传事件,炎症,和DNA损伤,可能引发致癌作用或对后代产生重大影响gydF4y2Ba142年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba147年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba150年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

IONPs的细胞毒性是高度依赖于很多因素相关的物理性质,如大小、形状、表面涂层。IONPs表面涂层材料的类型及其分解产物是重要的在确定他们的毒性gydF4y2Ba151年gydF4y2Ba]。正如前面提到的,有许多聚合物,可用于外套IONPs;然而,一些研究表明,PEG-coated IONPs产生微不足道的聚集在细胞培养中媒体和非特异性吸收减少巨噬细胞(gydF4y2Ba152年gydF4y2Ba),而dextran-coated IONPs可导致细胞死亡和减少扩散与可观测可见膜中断(gydF4y2Ba153年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba154年gydF4y2Ba]。铁(Fe的氧化态gydF4y2Ba^{2 +gydF4y2Ba}或铁gydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba}IONPs)是另外一个关键因素,决定了细胞毒性IONPs [gydF4y2Ba150年gydF4y2Ba]。它已经表明,磁赤铁矿(FegydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba)用一个铁gydF4y2Ba^{2 +gydF4y2Ba}/铁gydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba}比0.118更重要比磁铁矿(Fe基因毒性gydF4y2Ba_3gydF4y2BaOgydF4y2Ba_4gydF4y2Ba)用一个铁gydF4y2Ba^{2 +gydF4y2Ba}/铁gydF4y2Ba^{3 +gydF4y2Ba}比率为0.435。需要更多的努力来设计和准备IONPs具有良好的化学稳定性。gydF4y2Ba

体内的毒性IONPs剂量依赖,也是相关组织细胞相互作用的类型。例如,Hanini et al。gydF4y2Ba155年gydF4y2Ba)报道,IONPs体内能诱导肝毒性,肾,肺,大脑和心脏器官仍不受影响。此外,本文也应该考虑的一个方面IONPs的体内应用。如果IONPs不符合生物体液,如血液,这可能引发凝血和血栓形成通过血浆蛋白的吸附,血小板粘附和激活补体级联。IONPs将存在于身体的不同器官的不同比例;如何删除多余的粒子也有毒副作用有关。一般来说,间隙和调理素作用IONPs取决于他们的尺寸和表面特征gydF4y2Ba156年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba157年gydF4y2Ba]。例如,55%油酸/ pluronic-coated IONPs注射剂量的累积在一只老鼠的肝脏。然而,在相同的动物模型中,25%的注射dextran-coated IONPs通过尿液和粪便(被淘汰gydF4y2Ba158年gydF4y2Ba]。因此,IONPs对人类的毒性作用可以有效地降低控制IONPs的物理性质和选择适当的类型的表面涂层材料和IONPs的剂量。同时,更要注意IONPs的动力学和代谢机制具有不同表面涂层,这将允许nanotoxicity预测模型的发展。gydF4y2Ba

3所示。总结与展望gydF4y2Ba

我们简要描述IONPs的合成方法,每种方法的优缺点。的应用程序IONPs在脚手架的功能也阐述了。其中,我们首先提到的材料用于制造支架和统计数据的大小。每个材料都有独特的属性包括人们抗癌,药物阿霉素,成骨细胞的骨形成,和骨质疏松症的治疗。然后,我们已经提到了几个支架合成方法的优缺点。此外,IONPs的机制提高支架的功能。IONPs可以传授磁效应的脚手架,可以吸引生长因子和干细胞在体内的迁移,促进骨修复和再生。IONPs也可以用作加速器加速绑定宿主骨的支架,加强相关信号通路促进附件,增殖,分化和骨间充质干细胞。与此同时,作为一个标记和显像剂,它是一个重要的药物输送和干细胞定位的工具。gydF4y2Ba

通过以上文献研究,我们总结IONPs的发展现状和发展方向。(一)如何精确控制的安排IONPs获得更好的磁热效应前景广阔。(b)有很多方法准备复合支架的氧化铁粒子,所有这些在特定场景中有良好的性能和显著的缺点。如何获得一个支架,可以控制支架的表面特征和高收益、低成本将成为研究的重点。(c)如何保持持久和有效的干细胞特征是成功治疗的关键。因此,对于细胞体外扩大,维持一个稳定的细胞表型和减少细胞坏死和损失的缺陷部位移植后在体外对骨缺损修复是必要的。(d)目前,大多数研究IONPs关注标记方法和监测疗效,但很多研究对标记细胞的影响。IONPs对不同类型的细胞有不同的影响,即使是相同类型的细胞,在不同的方面。功能活动也对IONPs有不同的反应。因此,有必要广泛研究的短期和长期的潜在细胞毒性IONPs不同标记细胞,这是一个重要的参考,以避免不良反应IONPs当细胞磁标签在未来真正进入临床试验阶段。gydF4y2Ba

与人类细胞和病毒粒子的深入研究,持续改进的纳米颗粒作为药物载体的可行性和实用性将不可避免地在药物载体系统的研究提供了一个突破。有理由相信多功能磁性和荧光检测、纳米载体,多个目标,有效药物加载,定量)药物和无毒副作用具有重要意义的癌症等重大疾病的诊断和治疗。gydF4y2Ba

数据可用性gydF4y2Ba

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。gydF4y2Ba

的利益冲突gydF4y2Ba

本研究中没有利益冲突。gydF4y2Ba

作者的贡献gydF4y2Ba

所有作者都阅读和批准这个版本的文章,和由于已经采取谨慎措施确保工作的完整性。gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

这项研究受到了中国国家自然科学基金(11972065)和北京自然科学基金(L202006)。gydF4y2Ba

引用gydF4y2Ba

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