介孔硅酸鈣納米材料在牙體牙髓及顱頜面修復(fù)領(lǐng)域的研究進展

張曦丹 孫吉宇 付馨靚 甘雪琦

口腔疾病研究國家重點實驗室 國家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院修復(fù)科 成都 610041

硅酸鈣（calcium-silicate，CS）生物活性材料已在蓋髓、根管充填、牙本質(zhì)再礦化和骨/牙體硬組織修復(fù)等口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有了廣泛的研究[1]。但傳統(tǒng)的CS生物活性材料如三氧化礦物凝聚體（mineral trioxide aggregate，MTA）、iRoot、Biodentine、液態(tài)硅酸鈣水泥等，粒徑大多數(shù)為微米級，不宜注射，缺乏載藥能力，在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用仍然具有一定的局限性。近年來，隨著納米技術(shù)的發(fā)展，學(xué)者們研制出介孔硅酸鈣納米材料（mesoporous calcium silicate nanoparticle，MCSN），發(fā)現(xiàn)其具有良好的介孔結(jié)構(gòu)以及納米粒徑，顯示出更優(yōu)的生物活性、生物相容性、載藥緩釋能力，研究表明MCSN在牙體牙髓領(lǐng)域和顱頜面修復(fù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

本文現(xiàn)對MCSN的生物學(xué)性能以及在口腔領(lǐng)域的研究進展進行綜述。

1 MCSN的物理化學(xué)特性與制備

MCSN主要構(gòu)成元素為鈣（Ca）、硅（Si）、氧（O），主要成分為CS，富含Si-OH基團[2-3]。MCSN為一種球型納米介孔晶體，粒子直徑一般為100～200 nm[2,4]；介孔是孔徑大小介于微孔（＜2 nm）和大孔（＞50 nm）之間的孔隙結(jié)構(gòu)，MCSN的介孔結(jié)構(gòu)大多是有序的，孔徑范圍為3.0～10.0 nm。MCSN的納米級粒徑與介孔結(jié)構(gòu)促使其比傳統(tǒng)的CS生物活性材料具有更良好的理化特性，具有較高的比表面積（200.0～300.0 m2·g-1）和良好的孔隙容積（0.2～1.0 cm3·g-1）[2,4-6]，可以持續(xù)地釋放出鈣離子（Ca2+）以及硅離子（Si4+）[6-7]；另一方面納米級的顆粒更易與骨/牙體組織結(jié)合，更易進入根管以及牙本質(zhì)小管，便于制成注射劑，方便使用[8]；此外，MCSN有序的介孔結(jié)構(gòu)還使其具有負(fù)載和釋放藥物的能力[9]。

目前，MCSN的制備方法是基于制備傳統(tǒng)CS生物活性材料的溶膠-凝膠法，以表面活性劑為模板劑，在納米水平上進一步控制生物活性材料的介孔形貌[10]。合成的一般過程為：將表面活性劑、酸/堿加入到水中組成混合體系，然后向其中加入硅源與鈣源，進行水熱處理或室溫處理后，洗滌、過濾后經(jīng)煅燒或化學(xué)處理除去模板劑，形成孔隙，得到產(chǎn)物。2012年，Wu等[2]提出的以十六烷基三甲基溴化銨（cetyl trimethyl ammonium bromide，CTAB）為模板，正硅酸乙酯為硅源，硝酸鈣為鈣源制備MCSN的方法。在隨后的研究中，許多學(xué)者[8,11-14]采用CTAB模板法均成功制備出具有良好的球形納米結(jié)構(gòu)、有序介孔通道的MCSN?？偟膩碚f，CTAB模板法簡便、易行，適合廣泛運用。

2 MCSN材料的生物學(xué)性能

2.1 MCSN的生物相容性

生物相容性是口腔材料臨床運用的前提。大量研究[2,6,11,14-16]表明：MCSN對大部分的細胞具有良好的生物相容性，例如成骨細胞、骨髓間充質(zhì)干細胞（bone marrow stromal cell，BMSC）以及牙髓細胞等，這與其釋放出的Ca2+和Si4+有關(guān)，Si4+可以促進細胞增殖黏附[17]，Ca2+有利于在材料表面形成類羥磷灰石沉積，為細胞黏附沉積提供了生物活性位點[18]。有學(xué)者通過觀察細胞在MCSN材料表面的黏附與增殖以檢測其生物相容性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：MCSN材料可以支持成骨細胞[16]、牙髓細胞[3,11]、BMSC[5]等在其表面黏附增殖。Huang等[4]發(fā)現(xiàn)：在細胞培養(yǎng)初期，與CS組相比，MCSN組的細胞的黏附表現(xiàn)更良好，這可能是因為介孔結(jié)構(gòu)為細胞提供了更多的黏附空間。

MCSN釋放出的Ca2+和Si4+一方面有利于細胞增殖黏附，另一方面使周圍微環(huán)境呈堿性[6]，堿性微環(huán)境有利于發(fā)揮局部抑菌作用，但高濃度的堿性微環(huán)境可能影響細胞活性，因此，MCSN的生物相容性具有一定濃度依賴性。學(xué)者們通過將MCSN溶于磷酸鹽緩沖鹽溶液或者培養(yǎng)基中制取MCSN浸提液，研究不同濃度MCSN對細胞活性的影響。MCSN浸提液濃度為12.5～100 mg·mL-1時對牙周膜細胞無細胞毒性[2]，甚至在濃度為100 mg·mL-1時能增加牙周膜細胞活性；然而，MCSN浸提液濃度在高于40 mg·mL-1時會對BMSC產(chǎn)生細胞毒性[6]。上述結(jié)果表明：MCSN的生物相容性不僅具有濃度依賴性，還與抗菌性能和細胞種類有關(guān)，之后的研究應(yīng)該結(jié)合考慮平衡所有相關(guān)因素，以在不影響生物相容性的同時，提高材料的抗菌能力。此外，目前MCSN生物相容性的研究仍停留在體外試驗的細胞層面,需要更多的體內(nèi)實驗驗證MCSN材料對器官、組織水平的影響，后續(xù)研究可以建立口腔環(huán)境模型，針對性地探究其在復(fù)雜口腔環(huán)境中的生物相容性。

2.2 MCSN的生物活性

MCSN具有一定的仿生再礦化性能，能夠誘導(dǎo)與骨/牙體硬組織組成相似的類羥磷灰石層形成，其置于體液/模擬體液時，材料會與宿主骨/牙體硬組織界面發(fā)生一系列的溶解沉淀反應(yīng)，首先溶出釋放Ca2+，與體液中的H+進行離子交換，繼續(xù)吸收Ca2+和PO43-形成了無定型的鈣磷沉積層[19]；隨后釋放出的Si4+，為磷灰石沉積提供了穩(wěn)定的微環(huán)境，最終能夠在材料交界面形成類羥磷灰石層沉積，可以刺激礦化細胞的遷移。Huang等[4]的體外礦化實驗發(fā)現(xiàn)：MCSN組表面沉積的類羥磷灰石數(shù)量比CS組更多，證明了與傳統(tǒng)CS材料相比MCSN材料具有更優(yōu)的生物活性。一方面可能是因為MCSN的介孔結(jié)構(gòu)使其持續(xù)地釋放出Ca2+與Si4+，加速磷灰石的沉積；另一方面可能是介孔結(jié)構(gòu)為礦化沉積提供了良好的生物活性位點。然而，上述關(guān)于MCSN的仿生礦化機制多是基于傳統(tǒng)CS材料和介孔硅系材料相關(guān)研究，針對MCSN本身的再礦化機制的研究仍較缺乏，需要更多的研究來明確其引導(dǎo)組織再礦化的原理，以推動MCSN的仿生礦化作用向臨床轉(zhuǎn)化。

MCSN還具有良好的成骨/成牙活性，材料表面形成的類羥磷灰石層為細胞提供了適宜的微環(huán)境，材料周圍釋放的Ca2+與Si4+有利于成骨細胞黏附、增殖以及誘導(dǎo)BMSC分化成為成骨細胞，還可以增強成骨相關(guān)基因的表達。Peng等[12]證明：MCSN可以增強BMSC成骨基因堿性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）、骨 鈣 素（osteocalcin，OCN）和Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2（runt-related transcription factor 2，Runx2）的表達；Wu等[2]證明：MCSN可以促進牙周膜干細胞的成骨基因ALP、OCN、骨橋蛋白（osteopontin，OPN）表達。有學(xué)者[12,20-21]制備了MCSN的復(fù)合支架，構(gòu)建了大鼠顱骨缺損模型[12,21]、兔股骨缺損模型[20]，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：MCSN復(fù)合支架對骨缺損愈合有促進作用，具有良好的體內(nèi)成骨性能。但是目前缺乏關(guān)于單純MCSN材料的體內(nèi)實驗，有關(guān)MCSN的成骨/成牙活性的機制研究也處于初級階段，仍需要進一步的探索。

2.3 MCSN的載藥緩釋性能

MCSN是良好的藥物和生物活性成分的載體材料，具有良好的應(yīng)用前景。MCSN的載藥及緩釋性能與其介孔結(jié)構(gòu)（孔徑大小、孔隙容積、比表面積、介孔表面化學(xué)基團）密切相關(guān)[6]。MCSN的孔徑大小為3.0～10.0 nm，所以可以吸附分子大小在此范圍內(nèi)的藥物；此外，介孔表面的Si-OH基團為藥物提供了吸附位點，還能與周圍分子相互作用，從而釋放出藥物[22]；另一方面，MCSN良好的孔隙容積為載藥提供了足夠的空間，較高的比表面積提高了藥物的吸附效率[23]。所以與傳統(tǒng)的CS材料相比，MCSN具備更優(yōu)異的載藥緩釋性能，作為新型藥物釋放系統(tǒng)有著良好的應(yīng)用前景。目前，MCSN的藥物緩釋相關(guān)研究已取得一定進展，Huang等[4]發(fā)現(xiàn)：載入慶大霉素后的MCSN在模擬體液下可以持續(xù)釋放5 d，且第5天釋放的藥物量為第1天的2倍，約為1.66 μg·g-1，而CS組釋放慶大霉素僅持續(xù)了1 d左右，且5 d的總釋放量僅略高于第1天，為1.093 3 μg·g-1，MCSN組表現(xiàn)出更好的緩釋能力；Wu等[2]發(fā)現(xiàn)：氨芐西林從MCSN的釋放緩慢且持久，2周累積釋放30%，證明了MCSN優(yōu)異的藥物緩釋性能。還有學(xué)者[4,11,20]以生長因子為模型藥物，將骨形態(tài)發(fā)生蛋白2（bone morphogenetic protein 2，BMP-2）、成纖維細胞生長因子2（fibroblast growth factor 2，F(xiàn)GF-2）載入MCSN材料中，體外釋放實驗結(jié)果表明：與CS組相比，MCSN組BMP-2與FGF-2釋放的時間更長，總釋放量更多，顯示出更優(yōu)異的緩釋曲線，同樣證明了MCSN優(yōu)異的藥物緩釋能力。

值得注意的是，與MCSN的藥物緩釋能力不同，目前僅有少數(shù)學(xué)者對MCSN本身的載藥能力進行了檢測。Wu等[2]測得MCSN的氨芐西林的載藥量為20.69 mg·g-1；Kao等[20]通過浸泡法將FGF-2載入MCSN中后發(fā)現(xiàn)：在濃度分別為5 μg·mL-1和10 μg·mL-1的FGF-2溶液中，MCSN的載藥量分別為742 pg·g-1與1 219 pg·g-1。MCSN作為一種具有廣闊應(yīng)用前景的載藥緩釋系統(tǒng)，之后的研究需要著重于確定MCSN各種藥物的載藥量以及載藥效率，同時進一步驗證其緩釋性能，以推動其向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化。

另外，MCSN還可以作為添加劑提高復(fù)合材料的載藥緩釋性能。研究表明：MCSN的摻入可以提高小麥醇溶蛋白材料的載藥能力，且MCSN含量越高，小麥醇溶蛋白的姜黃素載藥效率越高[14]；同樣，MCSN也可以改善二氧化碳納米管系統(tǒng)的緩釋性能，延長了洛索洛芬的釋放時間[24]。在之后的研究中，學(xué)者們應(yīng)重視MCSN與其他載藥材料的結(jié)合，研制出更優(yōu)異的載藥緩釋系統(tǒng)。此外，最近的研究表明：可以通過功能化修飾介孔表面化學(xué)基團以進一步提高材料的緩釋性能[23]，且MCSN的載藥緩釋性能不僅由材料本身的介孔結(jié)構(gòu)決定，還與藥物本身的性質(zhì)密切相關(guān)[25-26]，此后的研究應(yīng)考慮到上述所有因素，重視功能化修飾，以便將來研制出具有更優(yōu)載藥緩釋效率的材料。

2.4 MCSN的抗菌性能

目前的研究表明：MCSN對口腔常見致病菌有良好的抗菌作用。最近的研究表明：MCSN對大腸桿菌有明顯的抗菌作用[2]，還可以破壞牙本質(zhì)表面的糞腸球菌生物膜[8]；MCSN良好的抗菌性能可能是因為其納米級粒徑可以與帶負(fù)電荷的細菌表面相互作用，通過內(nèi)吞作用進入細菌內(nèi)部，抑制細菌活性[27]；此外，MCSN釋放的離子使周圍微環(huán)境呈堿性，也可以發(fā)揮局部抑菌作用[6]。值得注意的是，范啟航[6]發(fā)現(xiàn)：MCSN浸提液對牙齦卟啉單胞菌的最小抑菌濃度與最小殺菌濃度分別為40 mg·mL-1和60 mg·mL-1，證明了MCSN具有良好的抗牙齦卟啉單胞菌性，但40 mg·mL-1的MCSN浸提液對BMSC具有一定的細胞毒性。此外，MCSN本身的抗菌性能無法達到臨床應(yīng)用的要求[8]，所以仍需要進一步研究其確切的抗菌機制，以在保證其生物相容性的基礎(chǔ)上，增強抗菌性。隨著研究的發(fā)展，學(xué)者們[4,8,13,28]利用MCSN的介孔結(jié)構(gòu)，將抗菌藥物或抗菌金屬元素載入其中，進一步提高了MCSN的抗菌性能，在載入氯己定、慶大霉素等藥物和銀（Argentum，Ag）、鋅（Zinc，Zn）元素后，MCSN的抗菌性能得到明顯的提升，甚至接近常用根管消毒劑氫氧化鈣，在牙體牙髓治療領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

3 功能性金屬修飾改性MCSN的生物學(xué)性能

MCSN易于進行功能性金屬修飾，一方面MCSN可以將金屬離子直接吸附到介孔結(jié)構(gòu)中，另一方面MCSN中的鈣離子在合成時容易被其他金屬離子替代[21,28]。功能性金屬元素修飾改性后的MCSN材料可以持續(xù)釋放出相應(yīng)的金屬離子，發(fā)揮出其對應(yīng)的作用。研究[8]表明：抗菌元素（Ag、Zn）的加入，有效地增強了MCSN的抗菌性能。此外，生物活性元素修飾MCSN還是增強生物活性的有效方法，Yu等[29]將鍶（Strontium，Sr）摻入到MCSN復(fù)合材料中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Sr的摻入增強了材料的成骨活性；有學(xué)者將釓（Gadolinium，Gd）[21]、鑭（Lanthanun，La）[12]摻入到MCSN復(fù)合支架中，發(fā)現(xiàn)修飾后的MCSN可以直接表現(xiàn)出Gd與La的生物活性，La可以激活轉(zhuǎn)化生長因子-β信號通路，Gd可以激活Wnt/β-連環(huán)蛋白途徑信號通路。把銪（Europium，Eu）摻入到MCSN中后，在不影響材料載藥能力的基礎(chǔ)下，Eu3+在紫外燈照射下可以發(fā)出紅光，且發(fā)光強度隨藥物釋放量的變化而變化，有利于監(jiān)測藥物釋放[30]。這些實驗為今后研究MCSN應(yīng)用于不同疾病、不同需求的口腔復(fù)合材料提供了新的方向。

但是，功能性金屬修飾MCSN并不是簡單的加法，金屬離子的摻入可能會影響MCSN本身的生物學(xué)性能。Leng等[8]發(fā)現(xiàn)：Ag的加入增加了MCSN的細胞毒性，且Ag的摻入量越高細胞毒性越大，這與Ag本身的細胞毒性有關(guān)，需要進一步實驗確定摻Ag量的生物安全范圍。還有學(xué)者[26]發(fā)現(xiàn)：Sr的摻入對MCSN的載藥緩釋性能有一定負(fù)面影響，這種影響的具體機制尚不明確。由此可見，功能性金屬修飾后對MCSN生物學(xué)性能的影響存在一定的不確定性，如何在保持其優(yōu)秀的生物學(xué)性能的基礎(chǔ)上，進一步發(fā)揮功能性金屬離子的作用，是之后的研究重點。

4 MCSN材料在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景

4.1 MCSN在牙體牙髓領(lǐng)域的應(yīng)用前景

理想的牙體牙髓材料應(yīng)該具有優(yōu)異的生物相容性、抗菌性、可注射性、根管封閉性等特點，然而，目前臨床應(yīng)用的材料都具有一定的不足之處。氫氧化鈣作為蓋髓劑、根管消毒劑、根尖誘導(dǎo)劑，在牙體牙髓有著廣泛的應(yīng)用，但其細胞毒性較強，且溶解性和擴散性較弱，難以清除牙本質(zhì)小管及變異根管內(nèi)的細菌，還會增加牙本質(zhì)斷裂的風(fēng)險[28]；MTA等新型硅酸鈣材料的性能有了一定提升，現(xiàn)作為蓋髓劑與根管封閉劑廣泛應(yīng)用于臨床，但其不具備載藥能力，且粒徑為微米級，不利于注射；納米羥磷灰石作為一種新型納米材料，具有優(yōu)良的生物相容性以及體外礦化能力，近年來在牙體修復(fù)以及牙髓治療方面?zhèn)涫荜P(guān)注，已有成功的臨床應(yīng)用先例，但缺乏抗菌能力[31]。

如前所述，MCSN具備良好的生物相容性、生物活性、可注射性，對牙體牙髓疾病常見致病菌如糞腸球菌[8]、牙齦卟啉單胞菌[6]、金黃色葡萄球菌[4]、大腸桿菌[2]等都具有抗菌作用，其有望克服上述牙體牙髓材料的局限性，成為一種理想的根管充填或根尖誘導(dǎo)材料。有學(xué)者[2]構(gòu)建了羊根管-根尖復(fù)合體體外模型，將制備的MCSN糊劑與氫氧化鈣糊劑注射于根尖根管腔內(nèi)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與氫氧化鈣相比，MCSN不僅根管充填性能良好，還具有良好的誘導(dǎo)根尖礦化的性能，且具有更良好的細胞相容性；此外，Zhu等[28]還發(fā)現(xiàn)：MCSN對牙本質(zhì)斷裂模數(shù)與彈性模量均無負(fù)面影響，而氫氧化鈣顯著降低牙本質(zhì)斷裂模數(shù)。Leng等[8]建立了體外根管糞腸球菌感染模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：與傳統(tǒng)的根管充填劑MTA相比，MCSN可以浸潤到牙本質(zhì)小管中，有效抑制根管壁內(nèi)的糞腸球菌與牙本質(zhì)表面糞腸球菌的生物膜。最近的研究[6]還表明：與納米羥磷灰石相比，MCSN具有更強的抗菌能力、更優(yōu)的體外礦化能力。此外，MCSN還可以通過負(fù)載生物活性因子與藥物，進一步提高生物學(xué)性能。有學(xué)者[11]將BMP-2載入到MCSN中，促進了人牙髓細胞的牙源性分化相關(guān)基因的表達，有效增強了材料的生物活性；還有學(xué)者[4,8,13,28]將藥物與抗菌元素載入到MCSN，有針對性地增強MCSN對口腔致病菌的抗菌性能，有效地增強了MCSN的抗菌性能，為根管消毒提供了新的思路。

盡管目前MCSN的相關(guān)研究主要集中在牙髓疾病的防治上，但其在牙體硬組織疾病領(lǐng)域的應(yīng)用也具有較大的潛力。如前所述，MCSN具有獨特的納米級粒徑，可以浸潤到牙本質(zhì)小管中，且具有一定仿生礦化能力，可以促進牙體再礦化[4]，在治療牙本質(zhì)敏感方面具有良好的應(yīng)用前景；另一方面，MCSN釋放出的離子可以使周圍微環(huán)境呈堿性[2]，在抑菌的同時可以減少牙體硬組織脫礦，有望應(yīng)用于齲病的防治。

總的來說，MCSN具備較好的再礦化性、抗菌活性、可注射性和生物相容性，在促進牙體硬組織再礦化以及根管充填、根管消毒等牙體牙髓領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用潛能，但是MCSN在牙體修復(fù)方面的應(yīng)用仍處于假設(shè)階段，需要進一步實驗來驗證。此外，目前MCSN的實驗多為體外實驗，需要開展更多的體內(nèi)實驗甚至臨床試驗，以確定其在復(fù)雜的口腔環(huán)境中的性能。

4.2 MCSN在顱頜面修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用前景

在顱頜面修復(fù)領(lǐng)域，骨缺損修復(fù)材料應(yīng)該具有良好的生物相容性、骨誘導(dǎo)性、骨傳導(dǎo)性以及成骨性。目前，骨組織工程支架材料眾多，如β-磷酸三鈣（β-tricalcium phosphate，β-TCP）、半水硫酸鈣（calcium sulfate hemihydrate，CSH）、聚己內(nèi)酯（polycaprolactone，PCL）和殼聚糖（chitosan，CTS）等，然而其均具有一定的局限性，目前無法找到一種材料能夠符合所有要求。MCSN兼具良好的生物相容性、骨誘導(dǎo)性和骨傳導(dǎo)性，同時還具有一定的抗菌和炎癥調(diào)控作用，但單純的MCSN支架機械強度不足，降解速率不足，抗彎曲、抗破壞性能較弱[32]，所以，目前的研究方向集中在將MCSN與其他骨組織工程支架材料相結(jié)合，以提高復(fù)合支架材料的性能，在顱頜面修復(fù)領(lǐng)域極具潛力。

研究表明：MCSN與CSH、PCL和CTS等材料形成的復(fù)合支架，克服了MCSN力學(xué)性能的缺點，保留了MCSN良好的生物活性和生物相容性，提高了復(fù)合支架的成骨性能。體外研究[12,21]表明：MCSN復(fù)合支架可以支持骨相關(guān)細胞的黏附增殖，刺激成骨相關(guān)基因的表達，誘導(dǎo)類羥磷灰石沉積，還可以促進血管形成，這說明MCSN復(fù)合支架在骨組織再生方面具有良好的應(yīng)用前景。此外，隨著3D打印技術(shù)在骨組織工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，有學(xué)者[3]使用該技術(shù)成功制備了有序多孔的MCSN復(fù)合支架，通過3D打印制備的MCSN/PCL復(fù)合支架具有良好的力學(xué)性能、降解性能和生物學(xué)性能，可以支持BMSC、牙髓干細胞[3]的黏附增殖；在兔股骨缺損實驗中，顯微CT（micro computed tomography，Mciro-CT）和組織學(xué)結(jié)果都表明MCSN/PCL復(fù)合支架可以促進骨缺損區(qū)域骨形成和血管生成，加速骨愈合[3]。值得注意的是，MCSN可以通過添加生物活性元素，進一步增強復(fù)合支架的生物活性，不同成分的MCSN復(fù)合支架可以在液體環(huán)境中緩慢釋放La[12]、Gd[21]、Sr[29]等離子，為骨形成提供了有利的微環(huán)境。有學(xué)者通過12周的大鼠顱骨缺損模型實驗，發(fā)現(xiàn)摻入了La[12]、Gd[21]的MCSN復(fù)合支架與單純的MCSN復(fù)合支架相比，顯著增加了缺損區(qū)域的新骨形成；另一方面，有學(xué)者[3,20]利用MCSN的載藥能力，將FGF-2、BMP-2載入到MCSN復(fù)合支架中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：生物活性因子的載入顯著提高了復(fù)合支架的體外成骨能力。此外，除了可以載入生物活性因子，MCSN還可以載入抗菌藥物，且其本身也具有一定的抗菌性能，之后的研究可以研制MCSN相關(guān)的抗菌復(fù)合骨支架材料，以應(yīng)用于牙周炎、種植體周圍炎、骨髓炎等導(dǎo)致的骨缺損修復(fù)中。

3D打印技術(shù)的應(yīng)用與生物活性元素的添加為之后骨組織工程支架材料的研究提供了新的思路，進一步利用MCSN的載藥緩釋能力也是之后的研究方向。然而，目前MCSN復(fù)合支架在顱頜面修復(fù)的研究仍處于初步階段，缺乏對頜骨環(huán)境的分析，其在大段承重骨缺損以及感染的骨缺損區(qū)的修復(fù)效果還需要更多的體內(nèi)實驗與臨床試驗。

5 總結(jié)與展望

MCSN材料的生物相容性、生物活性、載藥緩釋性能與抗菌性能等方面已得到了證實，在牙體牙髓領(lǐng)域與顱頜面領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景，但目前MCSN相關(guān)的研究仍具有一定的局限性：1）目前，MCSN的合成方法較單一，CTAB模板法僅適用于初步研究，若要應(yīng)用于臨床，還需要找到操作更加簡便的合成方法；2）MCSN本身的生物學(xué)性能、生物活性以及力學(xué)相關(guān)性能無法完全滿足臨床需求，盡管可以通過載藥、功能性金屬修飾以及與其他材料復(fù)合來提高其性能，但MCSN的抗菌機制和載藥緩釋等機制尚未明確，還需要更多的研究來精確地平衡這些因素，以合成優(yōu)異性能的MCSN復(fù)合材料；3）口腔環(huán)境以及頜骨環(huán)境十分復(fù)雜，而目前MCSN相關(guān)的動物實驗和臨床試驗仍較匱乏，其在牙體牙髓領(lǐng)域和顱頜面修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用研究處于初步階段，甚至是假設(shè)階段，需要進一步的研究來驗證。之后的研究應(yīng)集中在克服上述局限性，目前的研究已經(jīng)提供了一些新思路，比如構(gòu)建與人體口腔、頜骨環(huán)境相似的實驗?zāi)Ｐ?，功能化修飾介孔表面化學(xué)基團，利用3D打印技術(shù)將MCSN與有機骨支架材料復(fù)合等。相信隨著對MCSN研究的不斷深入，一定會研制出理化性質(zhì)與生物學(xué)性能更符合口腔臨床要求的材料，有望在牙體牙髓領(lǐng)域與顱頜面修復(fù)領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。