牙釉质仿生矿化是模仿牙齿形成的生物矿化机制，在体外模拟机体微环境，通过分子仿生合成和分子自组装等技术，构建类似牙釉质生理形成过程的微观条件，从而控制无机矿物晶体的形成过程，最终形成具有独特微观结构以及优异的生物学和理化性能的类牙釉质结构的过程。牙釉质结构破坏后的再矿化及仿生矿化修复是未来方向，有较大的临床应用需求及前景，近年研究进展迅速，研究成果引人瞩目。本文对相关进展作一综述。

目的:探讨仿生矿化后的丝素电纺复合支架体内修复颅骨缺损的能力。方法:利用静电纺丝技术制备丝素电纺支架(非矿化组)，通过模拟体液(SBF)浸泡法对支架仿生矿化(矿化组)，扫描电镜观察其微观形貌。18只8周龄的雄性SD大鼠购自南京医科大学动物实验中心，采用随机数字表示法分为3组，分别为矿化组、非矿化组和对照组，每组6只。构建SD大鼠颅骨缺损模型，在直径为5 mm的骨缺损区分别植入矿化组及非矿化组支架，对照组不作处理，分别于术后4、8周取材，通过微计算机断层扫描技术(micro-CT)、苏木精-伊红(HE)及马松染色(Masson染色)比较评估不同支架的体内骨再生情况。应用GraphPad Prism 8统计软件分析，采用单因素方差分析。结果:扫描电镜结果显示仿生矿化后的丝素电纺支架表面形成明显的羟基磷灰石矿化层。动物实验结果显示，术后4周和8周，通过对CT三维重建、HE及Masson染色的观察以及对骨体积分数(BV/TV)，骨小梁数(Tb.N)，骨小梁厚度(TB.Th)和骨小梁间隙(TB.Sp)定量指标的分析结果显示，在矿化组和非矿化组均能观察到新骨的形成，且矿化组的修复效果均优于非矿化组，差异有统计学意义[矿化组、非矿化组及对照组BV/TV在4周时分别为(22.880±2.324)、(12.600±1.965)、(4.967±1.580)%， F＝61.838， P<0.05，8周时分别为(45.770±4.433)、(29.400±4.086)、(19.310±2.272)%， F＝38.686， P<0.05；Tb.N在4周时分别为(0.029±0.001)、(0.019±0.003)、(0.008±0.003) mm -1， F＝52.890， P<0.05，8周时分别为(0.053±0.002)、(0.037±0.003)、(0.023±0.001) mm -1， F＝171.433， P<0.05；TB.Sp在4周时分别为(10.810±0.179)、(11.350±0.098)、(11.730±0.163) μm， F＝27.655， P<0.05，8周时分别为(8.792±0.175)、(10.060±0.339)、(11.150±0.275) μm， F＝56.807， P<0.05]。 结论:仿生矿化后的丝素电纺复合支架能有效促进骨再生，有望用于骨组织工程。

目的:研发模仿天然骨组织细胞外基质微纳结构的多孔矿化胶原基质，探讨其对骨髓间充质干细胞(BMSCs)迁移及骨缺损的修复效果。方法:采用仿生矿化法合成多孔胶原基质支架材料，使用micro-CT、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜检测多孔矿化胶原基质微纳结构、机械性能，体外细胞共培养检测胶原基质对BMSCs细胞增殖、迁移的影响，大鼠下颌骨临界骨缺损植入支架材料后比较各组支架材料引导骨再生的能力。结果:仿生矿化法可制备疏松多孔、含纤维内纳米磷灰石的胶原基质支架材料(MIA)；与传统含纤维外磷灰石的胶原基质材料(MEA)相比，MIA具5倍以上的杨氏模量；体外接种2、14 d可观察到MIA组BMSCs细胞MTT染色和细胞渗透深度明显高于对照组，体内植入10周后MIA组缺损区域明显减小，Runt相关转录因子2(Runx2)和Osterix阳性细胞增多。结论:仿生多孔纤维内矿化胶原基质具有良好的生物学性能，可促进骨髓间充质干细胞增殖和迁移，促进新骨形成，是具备临床应用前景的骨再生支架材料。

目的:构建马面鱼鱼皮脱细胞基质,并通过交联和构建仿生矿化模板对其进行改性,为马面鱼鱼皮作为骨再生(guided bone regeneration,GBR)膜开发提供理论依据.方法:选取了海洋来源的马面鱼鱼皮,采用物理化学联合法制备马面鱼鱼皮脱细胞基质(filefish skin decellularized matrix,FS-ECM),通过苏木精-伊红染色法(hema-toxylin-eosin staining,HE)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X 射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和水接触角初步探讨了 FS-ECM的结构特征;同时,一方面利用表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)交联修饰 EGCG 交联改性马面鱼鱼皮脱细胞基质(EGCG crosslinked filefish skin decellularized ma-trix,E-FS-ECM)以提高材料的抗酶解和机械性能,另一方面通过EGCG的修饰构建EGCG-胶原体外仿生矿化模板 EGCG 交联仿生矿化改性马面鱼鱼皮脱细胞基质(EGCG crosslinked biomimetic mineralized filefish skin decel-lularized matrix,EB-FS-ECM),利用胶原仿生矿化策略进一步提高各项性能,采用SEM、mapping、水接触角、弹性模量、热重分析和体外降解评价改性前后材料的理化性能的差异.结果:不同部位FS-ECM的表面结构特性之间无明显差异(P＞0.05),且FS-ECM外表面含有一定量的羟基磷灰石晶体;经过EGCG交联和构建仿生矿化模版的改性,E-FS-ECM、EB-FS-ECM的亲水性、机械强度、热稳定性和抗酶解能力均明显高于FS-ECM(P＜0.05).结论:EGCG交联和仿生矿化能够明显地提高FS-ECM的亲水性、热稳定性、机械强度并减慢了降解速率,通过改性后的马面鱼鱼皮脱细胞基质有望成为理想的引导骨再生技术(guided bone regeneration,GBR)膜材料.

骨组织具有天然的再生能力，但对于较为严重的骨缺损，其治疗需要一定的临床干预。临床修复各种骨缺损的金标准是骨移植，天然骨的治疗移植存在取材有限、并发感染、免疫排斥等问题，人工骨修复材料一定程度上避免了上述问题，提供了较大的应用潜力和前景。矿化胶原是目前仿生程度最高的骨缺损修复材料之一，具有天然骨的成分和多级结构，不仅自身具有治疗骨缺损的能力，还可以与其他物质复合，如高聚物，搭载金属离子与促血管、成骨因子等，提高修复骨缺损的能力。本文着重于治疗骨缺损临床问题，总结了矿化胶原及以其为基质的修复材料治疗不同骨缺损的应用，以期矿化胶原材料为治疗骨缺损修复提供思路。

目的 评价白藜芦醇对脱矿牙本质仿生再矿化及树脂-牙本质粘接耐久性的影响.方法 低速切割机下切取的中层牙本质经35%磷酸酸蚀脱矿后随机分为3 组并分别给予蒸馏水浸泡(Ctr组)、直接再矿化处理7 d(Pos组)和白藜芦醇预处理 30 min后再矿化处理 7 d(Res组).采用扫描电镜观察牙本质表面矿物质生成情况,X射线衍射和衰减全反射傅里叶变换红外光谱分析牙本质表面晶体的特征,微拉伸强度实验观察树脂-牙本质粘接耐久性.结果 扫描电镜发现仿生再矿化处理的各组牙本质表面均可以形成矿物晶体,白藜芦醇预处理后的牙本质表面更为明显,新形成的晶体经X射线衍射和衰减全反射傅里叶变换红外光谱分析为羟基磷灰石.与没有预处理剂的阳性对照组相比,白藜芦醇预处理显著增加了初始微拉伸强度值.微拉伸强度值在老化过程中减小,但白藜芦醇预处理的样本该值下降程度最低.结论 白藜芦醇预处理可以促进脱矿牙本质的仿生再矿化并改善树脂-牙本质的粘接耐久性.

无定形磷酸钙是牙体硬组织及骨矿化的初始原料及结构基础,机体可通过分泌相关蛋白质大分子来调控无定形磷酸钙的定向有序转化,并最终转化为具有优异力学性能的羟基磷灰石晶体.在体外仿生矿化研究中,利用仿生类似物调控无定形磷酸钙的转化并进而模拟出与天然牙体硬组织相似的结构,不仅可达到仿生矿化的目的,同时还能为生物体内矿化的具体机制提出假设.本文就无定形磷酸钙在体内外发生定向有序排列的机制,以及利用无定形磷酸钙仿生再矿化牙体硬组织及骨的研究进展作一综述.

天然骨组织是人体高度矿化的硬组织,主要由有机质(Ⅰ型胶原及非胶原蛋白)和纳米羟基磷灰石无机矿物以7级分级有序排列的方式相互作用而形成.纤维内矿化胶原是骨组织的基本结构单元,并成为其优异的机械学性能和生物学性能的纳米结构基础.因此,如何模拟骨组织的纤维内矿化模式并探明其形成机理是仿生矿化领域研究的热点问题.本文阐述近年来纤维内仿生矿化研究方面的进展,并就目前主流的纤维内仿生矿化机制进行分析,以期为高活性的人工骨再生修复材料的构建提供理论依据,为对生物矿化本质的揭示提供线索.

目的:制备羧甲基壳聚糖(CMC)-溶菌酶(LYZ)凝胶,稳定无定形磷酸钙(ACP)进而促进脱矿牙釉质再矿化.方法:首先制备CMC/LYZ-ACP纳米凝胶,利用透射电镜(TEM)观察凝胶的形貌,X射线能谱元素成像分析技术(EDX-Mapping)进行关键元素的定量及分布的分析.然后将纳米凝胶涂抹于酸蚀的牙釉质表面,利用扫描电镜(SEM)、纳米压痕实验(nano-idention)对脱矿牙釉质再矿化效果进行评估,并与人工唾液组进行对照.结果:CMC/LYZ-ACP纳米凝胶为粒径约50～300 nm的致密的球形颗粒.扫描电镜下可见脱矿后的釉质表面有新的晶体形成,与对照组相比,实验组的硬度及弹性模量更接近正常牙釉质.结论:CMC/LYZ-ACP纳米凝胶可以用于脱矿牙釉质的再矿化,属于新型的仿生再矿化材料.

制备可生物降解并具有骨再生功能的支架材料是骨组织工程当前研究的重点领域.丝素蛋白具备可用作骨组织工程支架材料的许多要素,其中通过仿生方式生物矿化制备的丝素蛋白/无机复合材料与单纯丝素相比,由于具有较好的生物相容性、生物力学性能、可生物降解性以及骨诱导和传导特性,展现出更好的应用前景.本文综述了近年丝素蛋白生物硅化制备新型骨组织工程材料的研究进展,并展望了丝素蛋白生物硅化今后的发展方向.