3Dプリントしたマグネシウム添加マイクロナノ生物活性ガラス複合足場は、骨形成、血管新生、免疫調節を促進することにより、重大な骨欠損を修復する

3D-printed magnesium-doped micro-nano bioactive glass composite scaffolds repair critical bone defects by promoting osteogenesis, angiogenesis, and immunomodulation.

抄録

マグネシウムイオンは骨修復の際に重要な免疫調節の役割を果たす。本研究では、マグネシウム、ケイ素、カルシウムイオンを放出し、骨形成分化と血管再生に好影響を与えるマグネシウム含有マイクロナノ生物活性ガラスを調製した。本研究では、MgMNBGをPLGAおよびPCLと複合化し、3Dプリンティングを行った。その後、in vitroおよびin vivo実験により、足場の物理化学的特性と骨修復性能を評価した。また、骨形成分化、免疫制御、血管再生に対するMgMNBGの効果についても検討した。その結果、MgMNBGは炎症を抑制し、マクロファージを制御することで骨形成と血管新生を促進できることが示された。PLGA/PCL/MgMNBG足場は良好な骨形成および血管新生効果を有し、複合足場は優れた骨修復性能と潜在的な応用価値を有する。

Magnesium ions play an important immune-regulatory role during bone repair. For this study, we prepared micro-nano bioactive glass containing magnesium, which can release magnesium, silicon, and calcium ions and has a positive impact on osteogenic differentiation and vascular regeneration. In this study, MgMNBG was compounded and combined with PLGA and PCL for 3D printing. Afterwards, the physicochemical properties and bone repair performance of the scaffolds were evaluated through in vitro and in vivo experiments. We also investigated the effects of MgMNBG on osteogenic differentiation, immune regulation, and vascular regeneration. The results showed that MgMNBG can inhibit inflammation and promote osteogenesis and angiogenesis by regulating macrophages. PLGA/PCL/MgMNBG scaffolds have good osteogenic and angiogenic effects, and the composite scaffolds have excellent bone repair performance and potential application value.