トレメラ類似のZnO@Col-I修飾チタン表面は、二重に光で定義された広スペクトルの抗菌性と三重の骨形成特性を有する

Tremella-Like ZnO@Col-I-Decorated Titanium Surfaces with Dual-Light-Defined Broad-Spectrum Antibacterial and Triple Osteogenic Properties.

• Siyu Zhao
• Yingying Xu
• Wenying Xu
• Zhenzhen Weng
• Fei Cao
• Xinyi Wan
• Tongcan Cui
• Yajun Yu
• Lan Liao
• Xiaolei Wang

抄録

インプラント周囲疾患（PID）の人口増加は、主にチタン（Ti）インプラントの抗菌能力と骨形成促進能力の欠如により、世間の関心事となっています。ここでは、トレメラにヒントを得て、PIDs治療のために酸化亜鉛（ZnO）@コラーゲンタイプI（Col-I）で装飾されたTiを報告しました。純Tiインプラントと比較して、酸化亜鉛@コラーゲンI型（Col-I）装飾Tiは安全な可視黄色光で活性化され、優れた広範囲の抗菌特性を示した。骨髄間葉系幹細胞（BMSCs）の増殖と骨形成遺伝子の発現から、インプラントのトリプルオッセオインテグレーションは、(I)Col-I装飾Tiの顕著な表面親水性の向上、(II)Col-Iの機能、(III)ZnOの優れた近赤外（NIR）誘起光熱性能によって実現されたことが示された。まとめると、提案された二重光定義ZnO@Col-Iコーティングは、各PID患者のためにカスタマイズされた治療を提供するための有望なインプラント表面改質システムであった。

The growing population of peri-implant diseases (PIDs) has become a public obsession, mainly due to the lack of antibacterial ability and osteogenic promotion of titanium (Ti) implants. Herein, inspired by tremella, we reported zinc oxide (ZnO)@collagen type I (Col-I)-decorated Ti for PIDs treatments. Compared with pure Ti implants, ZnO@Col-I-decorated Ti could be activated by a safe visible yellow light and showed excellent broad-spectrum antibacterial properties. The proliferation and osteogenic gene expression of bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) indicated that the triple osseointegration of implants was realized through (I) the remarkedly improved surface hydrophilicity of ZnO@Col-I-decorated Ti, (II) the function of Col-I, and (III) the excellent near-infrared (NIR)-induced photothermal performance of ZnO. Collectively, the proposed dual-light-defined ZnO@Col-I coating was a promising implant surface modification system to provide customized treatments for each PID patient.