金属离子是人体内重要的微量元素，会直接影响人体代谢和受损组织的再生。研究表明，镁离子(Mg²⁺)与骨修复材料的结合可以使得该复合材料具有促进血管修复和增强成骨细胞黏附的功能。受磁铁吸引金属的启发，上海交通大学崔文国教授和同济大学蔡明副教授利用金属离子配体的配位反应构建了双膦酸盐功能化的可注射型水凝胶微球(GelMA-BP-Mg)，它能够通过捕获Mg²⁺以促进骨质疏松性骨缺损的松质骨重建。

本文要点：

（1）实验将双膦酸盐(BP)接枝到GelMA微球上，使得GelMA-BP微球可以通过配位反应实现有效的Mg²⁺捕获和缓释。研究表明，在可注射的GelMA-BP-Mg微球体系中，其捕获的Mg²⁺的原子百分率为0.6%，并且捕获的Mg²⁺可被有效释放达18天，从而为复合微球激活成骨细胞和内皮细胞、抑制破骨细胞提供了基础。

（2）体内外实验结果表明，该复合型微球能够刺激成骨细胞和内皮细胞，并抑制破骨细胞，进而有利于成骨和血管生成，最终有效地促进松质骨再生。综上所述，这一本研究为利用金属离子治疗骨质疏松性骨缺损提供一个新的思路。

Zhenyu Zhao. et al. Capturing Magnesium Ions via Microfluidic Hydrogel Microspheres for Promoting Cancellous Bone Regeneration. ACS Nano. 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c02147

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c02147