2020年2月18日
根据《杂志亚博网站下载》中的评论，一些材料通过增强其自然电性能来促进骨骼再生的希望。亚博老虎机网登录高级材料科学技术亚博网站下载。
正在研究Triboelectric纳米发育仪（左）和压电材料（右），以提高骨骼自然愈合特性的潜力。亚博网站下载版权：Nims
一些固体，包括骨，搪瓷和石英，变形时形成电场。当机械力将原子靠近或进一步隔开时，这种特性称为压电效应，使电平衡并导致正电荷出现在材料的相对侧时。
科学家发现，骨头是1957年的压电材料。从那时起，他们发现当骨胶原纤维相互滑动时，会发生压电性。这导致电荷的积累和产生微小的电流，从而打开了称为骨细胞的骨细胞中的钙离子通道。这触发了一系列信号通路，最终促进骨骼形成。
“压电性是骨基质的几种机械响应之一，使骨细胞可以对环境变化做出反应t，“解释说台湾全国夏威夷大学的生物医学工程师Zong-hong Lin和台湾Chang Gung Memorial Hospital的医生Fu-Cheng Kao，负责此评论。
研究人员正在寻求利用这一特性来改善骨骼再生和修复。例如，他们正在探索材料来制造微型的自动发电机，这些发电机可以在骨亚博网站下载骼内部或外部植入以刺激其自然愈合过程。
当使用所谓的摩擦电纳米生成剂时，一些团队显着加速了小鼠胚胎骨形成细胞的增殖和分化。当两种材料分开然后接触时产生电流。亚博网站下载这些纳米发育仪已通过诸如聚二甲基硅氧烷，氧化二甲基蛋白，铝和聚二氟乙烯等材料进行了测试亚博网站下载。它们显示出治疗骨质疏松症和与骨质疏松相关的骨折的潜力。
另一方面，通过将电极连接到柔性底物上的压电材料并在施加力时产生电流，从而使压电纳米生成器通过将电极连接到压电材料来制成。这些纳米生成剂也已被证明可以促进人骨形成细胞的增殖。
除纳米发育剂外，与人体组织具有良好生物相容性的压电聚合物还显示出有望在严重的骨折中可吸收的螺钉和销钉，有助于避免第二次手术去除。
与聚合物相比，压电陶瓷提供了更强的电流，但可能是有毒的。非铅基陶瓷，例如钛酸钡，羟基磷灰石和氧化锌，是骨支架的主要候选者，可促进骨骼生长和再生以及人造骨骼替代品。
林和他的同事们预计，进一步的研究将导致基于压电的组织工程和骨骼再生的应用。
来源：http://nthu-en.web.nthu.edu.tw/