假体植入物每天用于治疗缺牙的人和需要骨骼重建的病人。人工植牙的历史可以追溯到几千年前，早期的文明使用贝壳和石头来代替缺失的牙齿。然而，直到1913年，现代植牙技术才真正开始，当时EJ格林菲尔德博士使用了一种形状像圆柱体的环烯二酮-铂种植体，上面附着着一个金冠。从那时起，该领域取得了很多进展，导致植入物的发展，可以与骨骼形成牢固而持久的结合-这一过程被称为骨整合。钛(Ti)由于其优异的组织相容性、良好的机械性能、低廉的成本以及在植入后与周围骨形成稳定结合的能力，是目前重建牙科和骨科的首选材料。然而，在骨密度低和/或再生潜力受损的临床情况下，以及在高危患者中，植入后恢复需要时间和失败是常见的。

图1所示。利用干细胞实现义齿植入的功能化示意图。
经施普林格·自然许可改编和转载。

由于这个原因，全世界正在进行大量的研究工作，以开发官方manbetx手机版更好的钛植入物，更快地整合并显示出更高的治疗潜力。目前制造更好的钛植入物的策略依赖于植入物设计的修改，以及植入物表面化学和形貌的改变。除了这些方法之外，研究人员最近试图通过在其表面涂上官方manbetx手机版生物活性分子(如生长因子和细胞外基质蛋白)来制造更好的植入物，这有可能减少植入物的排斥和失败，控制愈合，促进整合。然而，生物分子在其功能形态中的被动固定是具有挑战性的，无法达到骨组织典型分子框架的组织水平和复杂性。

图2所示。扫描电子显微镜下看到的涂有干细胞工程基质(生物涂层)的钛植入物的侧视图。显微照片显示通过冷冻/解冻循环处理的植入物脱细胞。比例尺= 5µm。
经施普林格·自然许可改编和转载。

因此，在这项研究中，我们利用干细胞来设计新的生物涂层，并制造更好的钛植入物。简单地说，人类皮肤细胞，可以从一个小的活组织检查中分离出来，被重新编程成为骨形成细胞，并在钛植入物表面培养两周。然后，为了避免与活细胞存在相关的任何风险，植入物用洗涤剂水溶液(0.01% v/v)、酒精水溶液(70% v/v)、去离子水或冷冻/解冻循环(-80/37°C)处理，以洗去细胞并暴露由细胞产生的基质，以植入物生物涂层的形式(图1)。biocoating'，它由几个以生理复杂模式组织的结构和生物活性分子组成(图2)，在培养皿中被发现影响细胞行为。简而言之，干细胞工程基质被发现可以促进细胞增殖，影响参与发育的基因表达，并诱导一种细胞因子的释放，这种细胞因子被认为有助于植入物进入骨腔后的整合。

总之，我们已经成功地利用干细胞在假体植入体表面设计了具有高分子复杂性的生物涂层。该技术为假肢植入物的开发创造了前所未有的可能性，这些植入物可以个性化，满足监管要求，并在高级颌面和骨科重建中显示出增强的治疗潜力。

迪安娜·英格拉西亚，朱塞佩·玛丽亚·德·佩波
干细胞与组织工程实验室
纽约干细胞基金会研究所，美国纽约官方manbetx手机版

出版

干细胞介导的钛植入物功能化。
Ingrassia D, Sladkova M, Palmer M, Xia W, Engqvist H, de Peppo GM
医学杂志，2017年9月

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