IF31.6！顶刊｜硅酸盐生物材料诱导骨髓类器官用于组织再生

文章来源：北科纳米专业的纳米材料合成专家浏览次数：90时间：2026-03-05 设计合成：18101240246

摘要：
本研究针对骨髓类器官稳态维持困难、组织再生效能不明确的问题，借助硅酸盐生物材料的生物活性，联合硅酸钙纳米线与硅酸镁纳米球，在限定化学成分培养基中构建功能性骨髓类器官，证实该类器官可维持结构稳态、优化细胞功能，并在骨软骨修复模型中实现组织再生强化，揭示了硅酸盐生物材料对骨髓类器官的调控作用，为组织再生提供新策略。

01研究背景

骨髓在机体免疫调控、造血过程及骨骼系统维持中发挥核心作用，骨髓类器官为骨骼相关损伤修复提供了新方向，但当前骨髓类器官存在稳态难以长期维持、组织再生应用效果不明确的核心问题。硅酸盐生物材料可通过释放生物活性离子提供特异性生化信号，实现对干细胞行为与细胞功能的有效调控，为解决上述问题提供了可行思路。
02主要内容
研究以硅酸盐生物材料为调控介质，开展功能性骨髓类器官的构建与功能验证研究，探究材料对骨髓类器官结构稳态、细胞功能的影响，分析类器官对再生关键细胞的作用，以及在骨软骨组织再生中的应用效果，阐明硅酸盐生物材料与骨髓类器官功能强化的内在关联。
03研究设计
选取硅酸钙纳米线、硅酸镁纳米球两种硅酸盐生物材料，在化学成分明确的培养基体系内，对间充质干细胞与内皮细胞进行共培养，工程化制备骨髓类器官；通过细胞与分子层面检测，分析类器官的结构与功能特征，并在动物骨软骨修复模型中验证其再生促进效果。
04结果
制备的骨髓类器官可稳定保存内皮网络结构，间充质组分自我更新能力得到提升，且对造血干细胞产生正向调控作用；与再生相关细胞共培养时，可显著提升软骨细胞、间充质干细胞、施旺细胞的活性；硅酸盐生物材料可上调成骨与血管生成相关基因表达及信号通路，其中硅酸镁纳米球诱导的骨髓类器官，可有效促进骨软骨组织的再生修复。
05思路延伸
基于硅酸盐生物材料对骨髓类器官的调控机制，可进一步拓展材料种类与微环境调控方式，深化无机生物材料与类器官交叉研究；同时可将该构建策略延伸至更多类型组织类器官的开发，丰富组织再生的基础研究体系与技术方法。
原文来源：
1. 期刊：Interdisciplinary Materials2. 发表时间：2025-11-113. DOI：10.1002/idm2.700204. 作者：Wenping Ma, Zhibo Yang, Jinzhou Huang, Jiyi Huang, Mingxia Lu, Hongshi Ma, Chengtie Wu, Hongxu Lu

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