图1.a.利用低温3D打印技术制备不同组成的镁复合多功能支架。b-g.利用SEM考察镁复合多功能支架的材料微观形貌，横截面和纵切面观察显示支架的连通性良好，孔壁分布5μm至50μm的微孔，进而达到结构仿生松质骨的效果。k-n.利用能量色散谱(EDS)对材料整体表面进行元素分布分析以证明金属镁颗粒在支架中分布均匀。h-j.镁复合多功能支架的Micro-CT扫描观察。
镁复合多功能支架具有良好的生物相容性和降解可控性，通过一系列的光热实验证明了在近红外激光照射下，金属镁颗粒具有良好的近红外光热效果，镁复合多功能支架能在近红外光响应条件下快速实现残余肿瘤的消融（图2），有效抑制了肿瘤复发，而且释放的镁离子能够促进后期的骨再生（图3），进而赋予支架抑制肿瘤复发和缺损骨修复的双功能。通过研究发现镁复合多功能支架可激活成骨细胞的AKT和β-catenin通路，上调成骨细胞相关转录因子Runx2、Osterix的表达和晚期OPN基因、OPG基因、OCN蛋白的表达。为研发多功能活性生物材料用于骨肉瘤术后防复发治疗及骨修复再生提供新思路与新方法，具有广阔的临床应用前景。图2.骨肉瘤裸鼠动物模型手术后防复发研究。红外热成像图(a)，小动物活体荧光成像图(b)，肿瘤区域温度变化曲线(c)，肿瘤相对体积曲线(d)和小鼠体重曲线(e)。
图3.利用Micro-CT分析SD大鼠股骨缺损区域的松质骨及皮质骨再生结果。植入镁复合多功能支架的实验组新生骨量显著高于对照组。实验结果证明利用3D打印技术制备的多孔镁复合多功能支架可缓慢释放镁离子，可实现功能化结构与活性组成的最优化双重协同调控，达到有效促进缺损部位的新骨生成。
相关成果发表在Biomaterials上，论文第一作者为中国科学院深圳先进技术研究院龙晶和张卫副研究员，通讯作者为中国科学院深圳先进技术研究院赖毓霄研究员。该工作的完成还要特别感谢香港中文大学秦岭教授和中科院深圳先进技术研究院材料界面中心喻学峰团队的大力支持。该研究得到了国家自然科学基金委（，）,中国科学院创新交叉团队项目（JCTD--19），深圳市战略性新兴产业发展专项资金“创新链+产业链”融合专项扶持计划（）和深圳科创委基础研究项目（JCYJ）的支持。来源：Biomaterials杂志
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