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第44卷第9期
               ·1294 ·                           南 京    医 科 大 学 学         报                        2024年9月


              PFC 氧 气 输 送 系 统 ，将 全 氟 十 氢 萘（Perfluorode          凋亡  ［12］ 。例如，在骨TE 植入支架的最初4~6周，血
              calin，PFC）与氧化石墨烯（graphene oxide，GO）相结             管化在骨再生过程中发挥了关键的支持和促进作
              合，GO既可作为乳化剂，又可作为稳定剂。所得乳液                          用，提供氧气和营养物质的递送及扩散作用，从而
                                                                                         ［13］
             （PFC⁃GO）释放氧气的速度比用其他常用表面活性剂                         加速了骨组织的修复与再生 。
              制备的乳液慢1个数量级。并且通过改变石墨烯层的                           2.1  氧源材料
              厚度可以控制释放速率以期实现氧气的可控释放，                                 治疗型的氧气可以单凭气体的形式，也可以为
              使得这些乳液成为需要持续氧气输送的组织的优                             液体和固体来源。气体主要借助高压氧的形式，因
              良氧气载体，例如组织再生和血管伤口愈合。                              只能作用于体表，应用范围较小。应用最广泛的氧

                                                                源材料是固体过氧化物，包括过氧化钙（calcium
              2 产氧生物材料
                                                                peroxide，CPO）、过 氧 化 镁（magnesium dioxide，
                  对于组织工程的构建体，细胞的存活依赖于氧                          MPO）、过碳酸钠（sodium percarbonate，SPO）以及过
              气的充分扩散以及邻近血管和组织中营养物质的运                            氧化氢（hydrogen peroxide，H2O2）载体等。对于过氧
              输。然而，这仅限于在距离邻近血管100~200 μm内。                      化物来说，第一步均首先将其解离为 H2O2，作为氧
              超过阈值距离的细胞和组织接受氧气供应较为困                             气的前驱体。相反，H2O2载体则通过直接运输和释
              难，随着缺氧程度的不同，发生不同水平的坏死和                            放H2O2，从而进一步分解产生氧气 （表1）。
                                                                                              ［14］
                                                  表1   常用的氧源材料及其特点
                                    Table 1 Common oxygen source materials and their characteristics
              Oxygen source material                     Reaction principle                Peculiarity
                                    H      H             2H2O2 → O2 + 2H2O     Combined with high molecular weight poly⁃
              H2O2
                                      O O
                                                                               mers and control of oxygen release rate
                                        O
              CaO2 （CPO）                             CaO2 + H2O → Ca（OH） 2+ H2O2  High purity，low solubility and permanent
                                                         2H2O2 → O2 + 2H2O     release rate.
                                     O    Ca
              MgO2 （MPO）               O            MgO2 + H2O → Mg（OH） 2 + H2O2  Release rate is slow，purity and solubility
                                                         2H2O2 →O2 + 2H2O      are low
                                     O    Mg
                                   O +  O -  O -  O -
              2Na2CO3·3H2O2 （SPO）                  2Na2CO3·3H2O2 → 3H2O2 + 2Na2CO3  High purity，low cost，but the release rate
                                           +
                                     +
                                   Na Na +  Na Na +
                                     O +   O +           2H2O2 → O2 + 2H2O     is too fast
                               H    H H   H  H   H
                                 O O   O O   O O
              2.2  产氧生物材料载体种类                                   phate，BCP）支架。在三维打印的支架上涂有不同比
                  氧源材料装载后的产氧支架可有效解决新生                           例的脱氧剂CPO，并将其涂封装在PCL基质中用于在
              血管形成前局部组织的氧气供应问题                  ［15］ 。然而，基      植入部位原位产生氧气。此外，他们还探索了支架的
              于过氧化物的产氧生物材料作为反应中间体会产                             氧释放动力学和生物学。结果表明，随着PCL涂层体
              生自由基，自由基的积累会增加氧化应激反应，从                            系中封装的CPO浓度的变化，氧气的释放量和速率
              而降低细胞活力。为了应对这一限制，天然抗氧化                            也会随之不同。含量为3% CPO的涂层支架在缺氧
              剂，如过氧化氢酶，被纳入产氧生物材料，以减少氧                           条件下具有促进成骨细胞活力和增殖的巨大潜力。
              自由基的产生。然而，酶的掺入可能会使支架设计                                 Park 等 ［17］ 将 CPO 与 SPO 联合应用，制备了含有
              进一步复杂化；掺入的酶也可能失去其稳定性。                             CPO的巯基化硫醇化水凝胶，将水凝胶植入PCL⁃聚

              2.2.1  聚己内酯（polycaprolactone，PCL）                 乙烯醇（polyvinyl alcohol，PVA）伤口补片中，过氧化
                  具有氧气产生元件的 TE 支架已显示能够在特                        钙介导的氧化交联反应会与释放的氧气原位形成
              定条件下提高氧气和细胞活力的水平。Touri 等                    ［16］  水凝胶网络，可以在局部位置迅速产生达到高氧水

              用 60% 羟 基 磷 灰 石（hydroxylapatite，HA）与 40%          平的分子氧，并在体外和体内维持高氧水平长达12 d
              β ⁃ 磷酸三钙（β⁃tricalcium phosphate，β⁃TCP）混合组         和 4 h。这种高水平的分子氧浓度能够诱导血管内

              成制备了一种双相磷酸钙（biphasic calcium phos⁃                皮细胞浸润，进而形成毛细血管样结构，从而进一
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