锌硅双掺杂3D打印TCP支架

糖尿病骨修复促血管

一种同时释放锌、硅离子的双功能支架，通过恢复线粒体稳态解决糖尿病高糖环境下的成血管与成骨协同难题。

He, Yue · Man, Shu · Zhimin, Li · Yun, Liu · Xu, Ziyang · Kelie, Wang · 张余 · Lu, Teliang

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

活性氧清除率

35 %

线粒体膜电位提升

1.4 ×

ATP生成提升

1.2 ×

血管密度提升

4.6 ×

骨体积分数提升

2.0 ×

技术优势

高糖下功能不减

支架释放的锌、硅离子通过清除活性氧并恢复线粒体融合/分裂平衡，保护内皮细胞和成骨细胞免受高糖损伤。

促成血管又促成骨

线粒体功能恢复使成血管能力提升1.5倍、成骨活性提升1.9倍，实现两种修复过程的协同。

体内重建血管化骨

糖尿病大鼠颅骨缺损植入8周后，血管密度和骨体积分数均显著高于未掺杂支架，完成功能性骨再生。

应用场景

• 糖尿病骨缺损修复：针对高糖环境设计，恢复线粒体功能并促成血管与骨再生。
• 3D打印骨支架：通过3D打印构建含锌硅离子的可定制多孔支架。
• 生物陶瓷植入体：以β-TCP为基础，兼具生物活性与离子缓释功能。
• 骨组织工程：通过离子调控线粒体稳态，协同促进成血管与成骨。