制備可生物降解并具有骨再生功能的支架材料是骨組織工程當前研究的重點領域。絲素蛋白具備可用作骨組織工程支架材料的許多要素，其中通過仿生方式生物礦化制備的絲素蛋白/無機復合材料與單純絲素相比，由于具有較好的生物相容性、生物力學性能、可生物降解性以及骨誘導和傳導特性，展現出更好的應用前景。本文綜述了近年絲素蛋白生物硅化制備新型骨組織工程材料的研究進展，并展望了絲素蛋白生物硅化今后的發展方向。
目的 探討一種新型二氧化硅（SiO2）/羥基磷灰石（hydroxyapatite，HAP）晶須多孔陶瓷支架材料的制備及其性能。 方法 采用St?ber法對HAP晶須表面進行SiO2微球改性，采用不同條件制備3種SiO2/HAP晶須（1號SiO2/HAP晶須正硅酸乙酯、攪拌時間、煅燒溫度、保溫時間分別為10 mL、12 h、560℃、0.5 h，2號SiO2/HAP晶須分別為15 mL、24 h、650℃、2 h，3號SiO2/HAP晶須分別為20 mL、48 h、750℃、4 h）。對自制HAP晶須和3種SiO2/HAP晶須進行物相與形貌分析（包括X射線衍射分析和掃描電鏡觀察）。采用機械發泡法結合擠出成型法，以自制HAP晶須和3種SiO2/HAP晶須為原料，低溫熱處理方式制備多孔陶瓷材料。對多孔陶瓷進行掃描電鏡觀察及孔隙率和孔徑分布檢測，并進行軸向抗壓強度測定，采用模擬體液檢測其生物降解性能，采用細胞計數試劑盒8法對多孔陶瓷浸提液進行細胞毒性實驗。 結果 成功對HAP晶須表面進行SiO2微球改性，并以此為原料制備了多孔陶瓷材料。SiO2/HAP晶須中SiO2微球為非結晶態，球徑約 200 nm，微球數量可控，分布均勻且附著性較好。SiO2/HAP晶須多孔陶瓷支架的顯氣孔率約為78%，其孔隙結構由排列整齊的縱向直通孔及大量微納米級貫通孔構成。與HAP晶須多孔陶瓷相比，SiO2/HAP晶須多孔陶瓷的軸向抗壓強度可達1.0 MPa，強度提高了近4倍；其中2號SiO2/HAP晶須多孔陶瓷的軸向抗壓強度最大。HAP晶須表面附著的SiO2微球能為磷灰石的沉積提供位點；SiO2微球含量越高，磷灰石的沉積速率越快。制備的多孔陶瓷細胞毒性等級為0～1級，無細胞毒性。 結論 SiO2/HAP晶須多孔陶瓷具有良好的生物活性、高孔隙率、三維復合孔隙結構、較好的軸向抗壓強度以及無細胞毒性，是一種有應用前景的骨組織工程支架材料。
目的 探討局部注射負載姜黃素的介孔二氧化硅納米粒（curcumin-loaded mesoporous silica nanoparticles, Cur@MSN）對大鼠退變椎間盤組織的修復和治療作用，為椎間盤退變的治療提供新策略。方法 按文獻報道方法制備介孔二氧化硅納米粒（mesoporous silica nanoparticles, MSN），并進一步制備 Cur@MSN。將大鼠髓核細胞分別與姜黃素及 Cur@MSN 共培養，分別觀察正常環境和炎癥環境（加入脂多糖）細胞的生長狀態及其活性。將 12 只 8 周齡 SD 大鼠隨機分為 4 組，包括正常組、退變組、姜黃素組、Cur@MSN 組，每組 3 只，于大鼠尾椎第 7～8 和 8～9 節段椎間盤建立針刺退變模型，并注射相應干預藥物，分別于 4 周后行影像學、大體病理及組織學檢查，觀察椎間盤組織結構及病理變化。結果 掃描電鏡下 Cur@MSN 呈現圓球形狀，表面有溝回狀孔隙。粒徑分析顯示，MSN 的粒徑集中在 120～160 nm，Cur@MSN 的粒徑分布于 130～170 nm。Zeta 電位分析表明，MSN、姜黃素、Cur@MSN 的平均 Zeta 電位分別為 ?12.5、?22.5、?13.5 mV。Cur@MSN 的包封率為 20.4%，載藥率為 0.2%，12 h Cur@MSN 釋放姜黃素約占總藥物量的 60%，28 h 釋放姜黃素約占 70%。細胞實驗結果中，正常環境下各組間細胞增殖吸光度值差異無統計學意義（P>0.05），炎癥環境下第 3 天和第 5 天 Cur@MSN 組的細胞增殖吸光度值均明顯高于對照組和姜黃素組（P<0.01）。影像學結果中，Cur@MSN 組的椎間盤高度指數百分比和 Pfirrmann 分級均優于退變組和姜黃素組（P<0.01）。組織學結果中，Cur@MSN 組的組織學評分低于退變組和姜黃素組（P<0.01）。結論 Cur@MSN 可延緩大鼠尾椎間盤的退變過程，對其退變椎間盤有一定的修復和治療作用。其中姜黃素能通過抑制炎癥來延緩椎間盤退變，MSN 的搭載有助于姜黃素發揮生物學效應。