仿生螳螂虾“马鞍”结构的非晶磷酸钙锌/几丁质支架的骨修复研究

本研究背景针对大尺寸骨缺损修复中，支架材料难以同时兼顾力学支撑与生物活性的难题。研究目的旨在通过模仿螳螂虾附肢的“马鞍”梯度结构，并结合非晶磷酸钙（ACP）的高溶解活性与Zn²⁺的促血管生成作用，构建一种结构、成分、功能三重仿生的Zn²⁺掺杂非晶磷酸钙/几丁质支架（ACZP/CT），以解决力学性能与生物活性难以兼得的问题。研究结论表明，所制备的ACZP/CT支架具有外层高矿化、内层富有机相的梯度结构，其弯曲强度约160.09 MPa，断裂韧性最高达10.08 MPa·m1/2，力学性能优异；同时能持续释放Ca²⁺和Zn²⁺，显著促进成骨与血管生成，在大鼠颅骨缺损模型中骨体积分数达68.39%，并通过激活PI3K-Akt等信号通路促进血管生成-成骨耦合，为骨缺损修复提供了具有临床转化潜力的新策略。