氧化石墨烯作为骨修复支架的前景广阔

麦吉尔大学的研究人员利用萨斯喀彻温大学的加拿大光源(CLS)开发了一种生长合成骨组织的新方法，致力于开发一种替代使用骨移植来修复病变或受损骨骼的方法。

骨组织工程的重点是在实验室的支架中培养骨细胞，并将这些结构转移到体内的受损区域。用于支架的材料需要有一个大小孔相互连接的网络，以使营养物质和细胞扩散到受损区域，并帮助生成新的骨组织。麦吉尔大学的研究小组采用了修改氧化石墨烯内部结构的方法，这种超薄、超强的化合物正越来越多地应用于电子、光学、化学、能量存储和生物学领域。它的一个独特特性是，当干细胞被放置在上面时，它们倾向于转化为称为成骨细胞的骨生成细胞。

由麦吉尔大学采矿与材料工程系、电气工程系和牙科系的研究人员组成的多学科小组发现，在氧化石墨烯中加入油和水的乳液，然后在两种不同的温度下冷冻，在整个材料中产生了两种不同大小的孔隙。

Marta Cerruti教授说，当他们用来自小鼠骨髓的干细胞“播种”现在多孔的支架时，细胞在孔隙网络中繁殖并扩散，这是一个有希望的迹象，表明这种新方法最终可以用于人类骨组织再生。

她说:“我们证明了这种支架是完全生物相容性的，当你把它们放在那里时，细胞很高兴，它们能够穿透整个支架，并在整个支架上定居。”

研究人员使用CLS的BMIT-BM光束线来观察支架内不同大小的孔隙以及细胞的生长和扩散。Cerruti团队的博士生、首席研究员陈逸文表示，如果没有同步加速器，他们的工作就不可能完成，因为氧化石墨烯的低密度意味着它只能吸收非常少量的光。

“据我们所知，这是人们第一次使用同步加速器光来观察氧化石墨烯支架的结构，”陈说。

尽管这种方法的广泛临床应用可能还需要很多年，Cerruti认为他们的工作可以使其他研究人员更多地了解干细胞是如何转化为骨细胞的。

“也许这将使我们更好地理解骨骼生物学，否则我们无法理解，”她说。“也许在短期内，我们可以利用实验室中的方法更好地了解骨骼，也许还可以开发新的药物。”

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