Page 120 - 南京医科大学自然版

南京医科大学学报（自然科学版） 第44卷第9期
·1292 · Journal of Nanjing Medical University（Natural Sciences） 2024年9月

·综 述·

释氧生物材料用于组织工程的研究进展

罗 浙 ，练雷栋 ，干开丰 2*
1
1
1 2
宁波大学医学部，浙江 宁波 315000；宁波市医疗中心李惠利医院（宁波大学附属李惠利医院）骨外科，浙江 宁波 315211

［摘 要］ 一定程度的局部缺氧会引起不同水平的组织细胞损伤，释氧生物材料能持续给移植细胞供氧。近年来，许多研究
致力于开发更有应用价值的释氧生物材料和体系，来增加体内的氧气输送以保证植入组织的有效氧供。根据提供氧气的形式
释氧生物材料可以分为携氧材料和产氧材料。前者基于特定条件下结合氧分子后提供治疗性氧合，后者则是借助氧源材料组
合入聚合物内，通过在体内的水解达到氧气释放的效果。文章归纳和总结携氧材料发展现状与产氧材料的氧源供应、装载材
料和控制释放等多方面的最新研究，论述释氧生物材料进行氧气递送的实践应用和控制缓释的一系列方案。
［关键词］ 缺氧；释氧生物材料；缓释；水凝胶；产氧支架
［中图分类号］ R318.08 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 1007⁃4368（2024）09⁃1292⁃06
doi：10.7655/NYDXBNSN240561

Research progress of oxygen⁃releasing biomaterials for tissue engineering

1 1 2*
LUO Zhe ，LIAN Leidong ，GAN Kaifeng
1 Ningbo University Health Science Center，Ningbo 315000；Department of Orthopaedics，Ningbo Medical Center
2
LihuiLi Hospital（the Affiliated LiHuiLi Hospital of Ningbo University），Ningbo 315211，China

［Abstract］ Some degree of localized hypoxia can cause varying degrees of cellular damage in tissues. Oxygen⁃releasing biomaterials
can sustainably provide oxygen to transplanted cells. In recent years，extensive research efforts have been dedicated to developing more
pratical oxygen⁃releasing biomaterials and systems to enhance oxygen delivery in vivo and ensure effective oxygen supply to implanted
tissues. Based on the form of oxygen provision，these materials can be calssified into oxygen⁃carrying materials and oxygen⁃producing
materials. The former deliver therapeutic oxygenation by binding oxygen molecules under specific conditions，while the latter
incorporate oxygen source materials into polymers，achieving oxygen release through in vivo hydrolysis. This paper summarizes the
current development of oxygen⁃carrying materials and oxygen⁃producing materials，including oxygen source supply，loading materials，
and controlled release. It discusses practical application of oxygen⁃releasing biomaterials for oxygen delivery and various strategies for
controlled release.
［Key words］ hypoxia；oxygen⁃releasing biomaterials；controlled release；hydrogel；oxygen⁃producing stent
［J Nanjing Med Univ，2024，44（09）：1292⁃1297］

氧是细胞赖以生存和组织发挥功能所必需的 出现组织水肿和酸中毒，长时间的持续缺氧也会
条件，作为代谢底物和细胞间通讯的重要分子，在 导致局部细胞坏死和凋亡，影响器官的正常功能，
整个植入结构体系中持续的供氧特别重要。缺氧， 最终影响机体生理状态。近年来组织工程（tissue
又称乏氧，可引起细胞结构损伤和代谢障碍，影响 engineering，TE）在组织再生领域已经取得了相当大
稳定性和新陈代谢，其损伤的程度取决于缺氧的程 的成就，但由于组织深部的氧化应激和缺氧，移植
度，同时氧合不足也会破坏细胞内外的离子平衡， 细胞的存活率依然较低。释氧生物材料的出现很
好地应对了这一挑战，尤其是在新生血管形成之
［基金项目］ 浙江省自然科学基金（LQ21H060002）；宁波市
自然科学基金（2022J251） 前，氧气输送对整个TE中的细胞存活都起到了至关
［1］
∗ 重要的作用 。目前已经通过多种不同类型的方案
通信作者（Corresponding author），E⁃mail：gankaifeng@163.com