萬(wàn)健羽 崔金婕 董少杰 林開利

摘要：可注射生物活性陶瓷不僅具有良好的生物相容性，而且能夠促進(jìn)成骨分化和血管生成。羥基磷灰石（ CaIO（P04）6（OH）2，HA）是人骨的主要成分。采用微流控技術(shù)，成功制備出粒徑480μm的均一硅酸鈣（ CaSi03，CS）微球，并以其為前驅(qū)體，在磷酸三鈉（Na3P04）水溶液中進(jìn)行24 h水熱轉(zhuǎn)化處理，得到具有納米線結(jié)構(gòu)的含硅羥基磷灰石微球（ Si-nHA）。該納米線直徑約100～200 nm，長(zhǎng)度約1～2μm。Si-nHA微球比表面積為7.78 m2/g，遠(yuǎn)高于純HA微球的比表面積（0.08 m2/g），高比表面積使得Si-nHA微球具有更加優(yōu)異的蛋白負(fù)載和緩釋性能。同時(shí)，Si-nHA微球釋放的硅（ Si）離子能顯著促進(jìn)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（rBMSCs）的增殖，以及相關(guān)成骨（ OPN，OCN）和成血管基因（ANG-I）的表達(dá)。研究結(jié)果表明，Si-nHA微球在微創(chuàng)骨修復(fù)領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：微流控；水熱轉(zhuǎn)化；納米結(jié)構(gòu)；可注射微球；藥物載體；骨修復(fù)

中圖分類號(hào)：TQ 174

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

骨缺損是一種常見的臨床表現(xiàn)，常由于各種外傷、腫瘤或先天性畸形等原因引起。目前，傳統(tǒng)的骨缺損治療方法包括自體骨移植和異體骨移植，前者供體有限且容易造成二次損傷，后者則容易引起宿主免疫排斥反應(yīng)[1]。在過(guò)去的幾十年中，研究人員開發(fā)了大量的骨生物材料，如鈦金屬及其復(fù)合材料、陶瓷材料、天然高分子材料和人工合成聚合物材料等。其中，陶瓷材料主要分為生物惰性材料[2]和生物活性材料，前者以氧化鋁和氧化鋯等金屬氧化物為主，后者以鈣一磷基生物陶瓷和生物玻璃為主[3-4]。

羥基磷灰石（ Ca10（P04）6（OH）2，HA）作為鈣一磷基生物陶瓷中的一種，與天然骨的無(wú)機(jī)成分類似，具有良好的生物相容性能，是一種較理想的骨修復(fù)材料，但傳統(tǒng)的人工合成HA骨誘導(dǎo)活性較弱[5-8]。近年來(lái)，具有高比表面積的納米HA（ nHA）在藥物負(fù)載和骨組織再生等方面展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。研究表明，nHA具有與天然骨類似的多級(jí)結(jié)構(gòu)和高比表面積，可以用于藥物負(fù)載和控釋，并且能夠促進(jìn)細(xì)胞黏附、增殖和成骨分化，進(jìn)而加速骨愈合[9-12]。Lin等[13]在不添加任何表面活性劑和模板導(dǎo)向試劑的條件下，以CS粉末為前驅(qū)體，在磷酸鹽溶液中進(jìn)行水熱處理，合成了具有可控納米形貌的HA材料。

此外，在骨缺損修復(fù)過(guò)程中，新血管的生成有著重要的作用，它能為成骨細(xì)胞和組織提供血液和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)而加速骨愈合[14-16]。而傳統(tǒng)的由人工合成HA粉末煅燒后獲得的HA支架表面光滑，晶粒尺寸為微米尺寸，其成骨和成血管能力弱。為彌補(bǔ)這個(gè)缺陷，研究人員發(fā)展了多種方法，如負(fù)載生物活性因子或干細(xì)胞[17]、HA表面微納結(jié)構(gòu)改性[18]、功能元素?fù)诫s[19]等。Elrayah等[20]將多孔HA支架浸入到含銅離子（Cu2+）的溶液中進(jìn)行水熱反應(yīng)，成功制備出具有微納結(jié)構(gòu)表面的多孔Cu．HA支架。結(jié)果表明，與多孔HA支架相比，具有納米花狀表面的Cu-HA支架具有更強(qiáng)的促血管生成能力。另有研究表明，Si離子能夠有效促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞（ VECs）分泌促血管生成因子。Dashnyam等[21]利用溶膠凝膠法制備了介孔_氧化硅（SiO2）微球，其釋放的Si離子可以通過(guò)阻斷HIF-脯氨酰羥化酶-2（ PHD-2）的表達(dá)來(lái)上調(diào)缺氧誘導(dǎo)因子（HIF-Ia）的表達(dá)，進(jìn)而激活促血管生成因子如堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（ bFGF）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）和內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）的表達(dá)。

微球是一類常見的骨缺損填充物和藥物載體。與傳統(tǒng)的支架材料相比，微球體積小，幾何形狀規(guī)則，有利于流動(dòng)的曲面表面[22-24]。通過(guò)調(diào)控微球結(jié)構(gòu)，如多孔、核殼及微納結(jié)構(gòu)[25-26]等，可以有效提高藥物的載藥量并控制藥物釋放行為，在可注射載藥性骨缺損修復(fù)領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊[27-28]。傳統(tǒng)的生物陶瓷微球制備方法有噴霧干燥法[29-30]、溶劑揮發(fā)法[31]和溶膠一凝膠法等。但這類方法得到的微球粒徑分布范圍廣，在骨缺損位置填充時(shí)會(huì)出現(xiàn)小尺寸球與大尺寸球緊密堆積的現(xiàn)象，導(dǎo)致微球之間孔隙減少，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞、血管和新生骨組織難以長(zhǎng)人。微流控法能夠制備出粒徑均勻、單分散性好的微球。在微流控芯片通道上，控制溶液濃度、連續(xù)相和分散相流速比等參數(shù)能夠有效調(diào)控微球直徑大小[32-33]。

綜上，本研究采用微流控法，以海藻酸鈉水溶液為水相，二甲基硅油為油相，將CS超細(xì)粉末分散在水相中，通過(guò)調(diào)整水相和油相的流速，成功制備出CS微球。以其為前驅(qū)體，Na3P04水溶液為磷源，經(jīng)過(guò)24 h水熱成功制備出直徑均一的Si-nHA微球。同時(shí)，進(jìn)一步研究了Si-nHA微球在水熱轉(zhuǎn)化過(guò)程中表面形貌和成分結(jié)構(gòu)的變化、在磷酸鹽緩沖液中Si離子的釋放行為，以及Si-nHA微球浸提液對(duì)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（ rBMSCs）的增殖和成骨分化的影響。最后，以BSA蛋白為藥物模型，研究了Si-nHA微球蛋白負(fù)載和釋放行為。

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 材料

海藻酸鈉[（C6H7Na06）n，SA]、二甲基硅油[（OSi（CH3）2）n]、冰乙酸（C2H402，>99.8%）、乙二胺四乙酸二鈉鈣鹽（ Ca-EDTA，97%）購(gòu)自中國(guó)國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司（中國(guó)上海）。硅酸鈣（ CaSi03，CS）和羥基磷灰石[Ca10（P04）6（OH）2，HA]購(gòu)自江蘇省昆山華僑科技有限公司。牛血清白蛋白（BSA）購(gòu)自德國(guó)BioFroxx公司。所有化學(xué)藥品均未經(jīng)進(jìn)一步提純。

1.2 制備方法

1.2.1 CS和HA微球的制備

CS微球的制備流程如圖1所示。首先，將2 9的SA粉末加入到100 mL去離子水中配置成0.02 g/cm3的SA水溶液，再加入1.87 9的Ca-EDTA粉末攪拌溶解，最后將15 9的CS粉末加入到上述溶液中，過(guò)夜攪拌形成CS/SA溶液。以內(nèi)徑0.42 mm、外徑1.49 mm的同軸針頭作為微流控芯片，聚四氟乙烯管為管道，將CS/SA溶液作為水相，流動(dòng)速率為0.06 mL/min，二甲基硅油為油相，流動(dòng)速率為0.3 mL/min。在同軸針頭出口管道上外接一個(gè)管道，接人乙酸和二甲基硅油混合溶液（二者溶液體積比為1：100）。當(dāng)微球液滴所含的Ca-EDTA遇到乙酸后會(huì)釋放鈣（Ca）離子，Ca離子能使SA立刻交聯(lián)固化形成微球。收集交聯(lián)后的CS/SA微球，用石油醚和無(wú)水乙醇交替清洗去除該微球表面的二甲基硅油，60℃烘干得到微球素胚。為了去除微球素胚內(nèi)的SA，對(duì)微球進(jìn)行熱處理，以2℃/min的升溫速率加熱至1 100℃，保溫3h后隨爐冷卻，去離子水離心清洗微球3次，烘干保存。HA微球的制備與上述制備方法一致。

1 .2.2

Si-nHA微球的制備

以CS微球?yàn)榍膀?qū)體，通過(guò)水熱轉(zhuǎn)熱法制備摻Si的CS微球[10]。將1 9的CS微球浸入85 mL的Na3P04（ 0.2 mol/L）溶液中，在180℃下水熱處理0.5，2，12，24 h，產(chǎn)物分別命名為Si-0.5，Si-2，Si-12和Si-24。之后，用去離子水反復(fù)清洗并離心分離。清洗完畢后，放入60℃烘箱中烘干24 h。用掃描電子顯微鏡（ SEM，Zeiss SIGMA300）觀察HA微球和CS微球不同水熱時(shí)間后產(chǎn)物的表面形貌。用X射線衍射儀（ XRD，D8 ADVANCE）和傅里葉紅外光譜儀（ FT-IR．SPE CTRUM 100）對(duì)HA微球和CS微球不同水熱時(shí)間后的產(chǎn)物進(jìn)行物相分析和分子結(jié)構(gòu)分析。

1.3 Si離子的釋放

將HA和Si-nHA微球以6 mg/mL的比例浸泡在PBS溶液中，置于37℃恒溫震蕩儀振蕩1，4，7，10，14 d。在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)，將含有微球的溶液離心，然后吸取4 mL溶液并補(bǔ)充等量新鮮的PBS溶液，通過(guò)ICP-OES來(lái)測(cè)試溶液中硅離子的質(zhì)量濃度。

1.4 BSA的負(fù)載與釋放

為研究HA和Si-nHA微球蛋白負(fù)載和釋放行為，以BSA為蛋白模型，將100 mg微球浸泡在1 mL的BSA水溶液（10 mg/mL）中，并在37℃恒溫振蕩儀中振蕩24 h。24 h后離心取上清液，用BSA檢測(cè)盒測(cè)定上清液中的BSA含量，每組3個(gè)平行樣，通過(guò)繪制BSA標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算上清液中的BSA蛋白負(fù)載量，進(jìn)而得到HA和Si-nHA微球中負(fù)載的BSA蛋白量。

將100 mg載藥微球浸泡在1 mL的PBS中，置于37℃恒溫振蕩儀中振蕩1，4，7，24，48，72 h，在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)取50 μL上清液測(cè)定微球BSA的釋放量，并添加新鮮等量的PBS，每組3個(gè)平行樣，繪制BSA釋放曲線。

1.5 體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)

本實(shí)驗(yàn)所選用細(xì)胞為第2～4代的rBMSCs細(xì)胞。用含10%的胎牛血清（FBS，Gibco，USA）和l%青霉素一鏈霉素（ Gibco，USA）的a-MEM培養(yǎng)基，在37℃、5% CO2恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)基每?jī)商煲粨Q。本實(shí)驗(yàn)采用離子浸提法進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)。先將HA和Si-nHA微球浸泡在75%乙醇中進(jìn)行滅菌，PBS清洗。之后將1g滅菌后的微球浸泡在5 mL無(wú)血清和雙抗的a-MEM培養(yǎng)基中，置于37℃恒溫振蕩儀中振蕩24 h，離心后用0.22 μm濾膜過(guò)濾并收集上清液（ 200 mg/mL），4℃保存。用含10%胎牛血清和1%青霉素—鏈霉素的a-MEM培養(yǎng)基稀釋上清液，得到質(zhì)量濃度為6.25，12.5，25，50 mg/mL的微球浸提液。不同濃度的浸提液保存在4℃冰箱內(nèi)，用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

1.5.1 Si-nHA微球?qū)BMSCs細(xì)胞增殖的影響

本實(shí)驗(yàn)采用CCK-8法來(lái)檢測(cè)細(xì)胞增殖情況。將500個(gè)細(xì)胞重懸于100 μL含10%血清和1%雙抗的a-MEM培養(yǎng)基中，并接種到96孔細(xì)胞培養(yǎng)板中，置于37℃、5 %CO2恒溫培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)24h。待細(xì)胞成功黏附在培養(yǎng)板上，吸去原有的培養(yǎng)基并用PBS清洗，更換為不同離子濃度的浸提液繼續(xù)培養(yǎng)細(xì)胞，分別培養(yǎng)1，3，5d，每隔兩天更換一次浸提液。在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)，采用CCK-8試劑盒檢測(cè)細(xì)胞活性。

1.5.2 Si-nHA微球?qū)BMSCs細(xì)胞成骨分化的影響

根據(jù)CCK-8細(xì)胞增殖的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本實(shí)驗(yàn)選取12.5，25，50 mg/mL的浸提液進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)。將SX104個(gè)細(xì)胞接種到6孔細(xì)胞培養(yǎng)板中，加入3 mL含10%血清和1%雙抗的a-MEM培養(yǎng)基。待細(xì)胞貼壁后，更換為不同濃度的浸提液培養(yǎng)。培養(yǎng)到4d時(shí)，用Trizol試劑（TAKARA．Japan）收集細(xì)胞并提取RNA，再利用TAKARA試劑盒通過(guò)反轉(zhuǎn)錄合成互補(bǔ)DNA（ cDNA）。采用Bio-Rad real-time PCR系統(tǒng)（Roche， Switzerland）進(jìn)行實(shí)時(shí)PCR分析。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

數(shù)據(jù)采用Image統(tǒng)計(jì)分析軟件得到。通過(guò)單因素方差分析（ OneWay ANOVA）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。p<0.05時(shí)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與討論

2.1 微球表征

制備HA和CS微球的原材料粉末如圖2所示，HA粉末直徑在0.1～2.0 μm，CS粉末直徑在0.5～6.0 μm。微流控法制備的HA和CS微球煅燒后的表面形貌如圖3所示。煅燒后的HA微球平均直徑約為477 μm，CS微球平均直徑約為480 μm；低倍鏡下兩組微球分散性和成球度良好，且微球間無(wú)粘連；高倍鏡下HA微球結(jié)構(gòu)相對(duì)致密，表面存在微孔結(jié)構(gòu)，孔徑約0.1～0.3 μm，CS微球表面孔徑約0.2～0.6 μm。微孔是由于SA煅燒后留下的空隙而形成的。圖4的直徑分布圖表明，采用微流控技術(shù)得到的微球均一性良好，直徑分布狹窄。

CS微球在Na3P04水溶液經(jīng)過(guò)不同水熱時(shí)間處理后表面形貌如圖5所示。水熱處理0.5 h后，CS微球表面出現(xiàn)納米線結(jié)構(gòu)。隨著水熱時(shí)間的增加，納米線數(shù)量逐漸增加。水熱處理24 h后微球表面顆粒全部消失，并被納米線取代。該納米線長(zhǎng)度約1～2 μm，直徑約100～200 nm。BET測(cè)試結(jié)果顯示：HA和Si-nHA微球的比表面積分別為0.08 m2/g和7.78 m2/g，可見采用水熱轉(zhuǎn)化法能夠獲得由納米線構(gòu)筑的高比表面積微球材料（見圖6）。PBS浸泡實(shí)驗(yàn)表明Si-nHA微球能夠持續(xù)性釋放Si離子（見圖7）。研究表明：數(shù)十微克每毫升的Si離子持續(xù)釋放兩周（對(duì)應(yīng)是每天幾微克每毫升）被認(rèn)為是在Si離子的治療范圍之間，可以刺激血管生成，同時(shí)允許細(xì)胞存活和增殖[21]。不同水熱時(shí)間后產(chǎn)物的XRD圖譜如圖8（a）所示。水熱處理0.5 h后，在2θ= 32°和33°處出現(xiàn)了兩個(gè)不屬于CS的特征峰；水熱處理2h后，在20=：3 1.9°，32.3°和33.1°出現(xiàn)了HA特有的三強(qiáng)峰，同時(shí)屬于CS的特征峰強(qiáng)度變?nèi)?；水熱處?2 h后，屬于CS的特征峰基本消失不見；而水熱處理24 h后的產(chǎn)物與純HA（ JCPDS： 090432）基本吻合。另外發(fā)現(xiàn)隨著水熱時(shí)間的增加，產(chǎn)物的結(jié)晶度先上升后下降，可能是由于Si離子半徑和P離子半徑接近，因此Si元素可以部分取代HA晶格中的P元素。由于Si-0鍵長(zhǎng)比P-O鍵長(zhǎng)長(zhǎng)，所以少量取代時(shí)會(huì)使晶粒尺寸增加，從而使結(jié)晶度上升。但當(dāng)過(guò)量Si取代時(shí)，會(huì)導(dǎo)致羥基（OH-）空位的增加，進(jìn)而使結(jié)晶度下降[5.34-35]。從圖8（b）的FT-IR圖譜中可以發(fā)現(xiàn)：隨著水熱時(shí)間的增加，在632 cm-1和3 571 cm-1處出現(xiàn)OH的伸縮振動(dòng)吸收峰，在563，601，964，1034，1 092 cm-1處出現(xiàn)P03-的特征吸收峰。這進(jìn)一步證實(shí)CS在Na3P04水溶液中水熱后，CS物相會(huì)轉(zhuǎn)化為HA物相。水熱處理24 h后得到的Si-nHA微球吸收峰與HA吸收峰基本吻合，但在632，964，3 571 cm-l處峰的強(qiáng)度不如HA，這是由于Si04-基團(tuán)取代P03-時(shí)會(huì)造成OH空位，降低了吸收峰的強(qiáng)度【3335]。

2.2 BSA蛋白負(fù)載和釋放

本文選擇BSA為蛋白模型進(jìn)行蛋白負(fù)載和釋放行為研究。圖9結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)24 h浸泡后，Si-nHA微球的載藥量為13.55 μg/mg，而HA微球的載藥量只有7.20 μg/mg，這說(shuō)明具有高比表面積的Si-nHA微球擁有更好的藥物裝載能力。從SEM圖中可以看出，Si-nHA微球由HA納米線構(gòu)成，該納米結(jié)構(gòu)使得BSA不僅可以被吸附在具有較高比表面積的納米線上，還可以通過(guò)納米線間的孔隙進(jìn)入到微球內(nèi)部，進(jìn)一步提高載藥量。藥物釋放結(jié)果表明：兩組微球在前期快速釋放BSA，12 h后釋放變得緩慢；72 h后，相較于Si-nHA微球而言，HA微球BSA釋放已經(jīng)趨近于穩(wěn)定，可能是因?yàn)椴糠諦SA能通過(guò)Si-nHA納米線間的孑L隙進(jìn)入到微球內(nèi)部，延緩其釋放。這表明具有納米結(jié)構(gòu)的Si-nHA微球釋放蛋白行為更加持久。

2.3 Si-nHA微球?qū)BMSCs細(xì)胞增殖的影響

CCK8法檢測(cè)細(xì)胞活性的結(jié)果如圖10所示，與空白組（ blank）相比，高濃度的HA和Si-nHA組浸提液能促進(jìn)細(xì)胞增殖。微球浸提液培養(yǎng)的第1天，各組細(xì)胞活性沒有顯著差異。細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)間至第3天時(shí)，實(shí)驗(yàn)組的細(xì)胞活性明顯高于空白組，具有顯著差異，且細(xì)胞活性與實(shí)驗(yàn)組浸提液的濃度呈正相關(guān)，但50 mg/mL的Si-nHA組活性略有下降。25 mg/mL的Si-nHA組與同濃度HA組相比，更有利于促進(jìn)rBMSCs的增殖。培養(yǎng)至第5天時(shí)，12.5， 25 mg/mL濃度的Si-nHA微球浸提液組與同濃度的HA微球浸提液組相比，細(xì)胞顯示出更高的活性。上述結(jié)果表明，Si-nHA微球釋放的 Si 離子能夠促進(jìn) rBMSCs 的增殖。由于浸提液是用不含 Ca，Si 的培養(yǎng)基按一定倍數(shù)稀釋的，所以可以從某一濃度的 Si 和 Ca 離子質(zhì)量濃度推斷出其他濃度浸提液的離子濃度。ICP-OES 離子檢測(cè)結(jié)果顯示，12.5mg/mL 的 Si-nHA 微球浸提液中Si 離子濃度為9.6μg/mL、Ca 離子濃度為67.2μg/mL，而 12.5mg/mL 的 HA 微球浸提液中 Ca 離子濃度為 72.1μg/mL，兩者 Ca 離子濃度接近。所以先前的研究表明，Si 離子對(duì)成骨細(xì)胞的影響與濃度相關(guān)，有效濃度在 11.2～179.8μg/mL[35- 36]。而 6.25mg/mL濃度組 的 Si-nHA 浸提液組 中 Si離子濃度僅為4.8μg/mL，故對(duì)細(xì)胞增殖無(wú)明顯促進(jìn)作用。

2.4 Si-nHA 微 球 對(duì) rBMSCs 細(xì)胞成骨分化的影響

根據(jù) CCK8 檢測(cè)結(jié)果，12.5，25，50mg/mL的 HA 組和 Si-nHA 組浸提液具有較好的促進(jìn)細(xì)胞增殖的性能，因此，選擇該濃度進(jìn)行后續(xù)的相關(guān)成骨和成血管基因水平檢測(cè)。眾所周知：OPN 是參與骨基質(zhì)形成相關(guān)的重要基因；OCN 是成骨細(xì)胞骨形成的晚期標(biāo)志物，在骨基質(zhì)中起著重要的礦化調(diào)節(jié)作用；ANG-1 在一定程度上通過(guò)降低由VEGF 誘導(dǎo)的血管通透性來(lái)刺激血管化。由圖 11結(jié)果可知，50mg/mL 的 Si-nHA 浸提液培養(yǎng)的細(xì)胞，其 OCN，OPN 和 ANG-1 基因表達(dá)水平與其他組相比具有顯著差異，說(shuō)明降解釋放的 Si 離子能夠促進(jìn) rBMSCs 成骨和成血管基因的表達(dá)，且與Si 離子濃度呈正相關(guān)。ICP-OES 離子檢測(cè)結(jié)果顯示：本實(shí)驗(yàn) 50mg/mL 的 Si-nHA 浸提液中 Si 離子濃度約為 38.4μg/mL，在有效濃度 11.2～179.8μg/mL范圍內(nèi)，與先前的研究報(bào)道一致[37]。

研究表明，在傳統(tǒng)的羥基磷灰石基礎(chǔ)上摻入硅元素不僅能促進(jìn)成骨分化，還能提高血管生成因子的表達(dá)水平，這對(duì)于設(shè)計(jì)具有良好血管再生和成骨功能的骨再生生物材料具有重要意義。

3 結(jié)論

活性離子摻雜是調(diào)控生物陶瓷材料成骨活性的重要方法之一。本研究采用微流控技術(shù)，以SA水溶液為分散相、二甲基硅油為連續(xù)相、Ca-EDTA為鈣源、乙酸為引發(fā)劑，制備出直徑均一的CS微球，平均直徑為480 μm。同時(shí)，以其為前驅(qū)體，在Na3P04水溶液中進(jìn)行水熱轉(zhuǎn)化處理，制備了具有納米線結(jié)構(gòu)的摻硅HA微球（Si-nHA）。與傳統(tǒng)的純HA微球相比，高比表面積的Si-nHA微球具有更加優(yōu)異的BSA蛋白負(fù)載和緩釋性能。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明：Si-nHA微球降解釋放的Si組分能促進(jìn)rBMSCs的增殖和成骨分化，且與Si組分的濃度呈正相關(guān)。此外，Si-nHA微球降解釋放的Si組分還能促進(jìn)血管生成，這對(duì)于修復(fù)骨缺損具有重要意義。本研究為載藥型可注射生物活性骨修復(fù)材料的制備與應(yīng)用提供了新的思路。

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