在软骨修复中应用石墨烯及其衍生物相关复合材料的作用及机制

摘要

背景:石墨烯相关材料具有良好的生物相容性并且能影响软骨的修复,同时因其优异的机械强度及导电性使它有望成为软骨代替材料,已在组织工程学中广泛应用。目的:综述石墨烯的一般性质、生物相容性及在软骨组织工程、软骨修复中的应用。方法:应用计算机检索CNKI数据库、Pub Med数据库2000年1月至2019年1月发表的相关文献,中英文检索词分别为"石墨烯,组织工程,生物相容性,软骨;graphene,tissue engineering,biocompatibility,cartilage"。通过阅读文题和摘要进行初步筛选,排除与文章主题不相关的文献,根据纳入标准和排除标准,最终纳入67篇文献进行结果分析。结果与结论:最终纳入文献67篇。(1)石墨烯具有良好的生物相容性,对原核细胞和真核细胞有较小的细胞毒性,但通过化学修饰或表面改性能使其毒性进一步减小以至于不会影响细胞的生长;(2)石墨烯及其衍生物能够促进人骨髓间充质干细胞的生长和成软骨分化,还能促进软骨细胞的增殖与成熟,加快软骨缺损的修复;(3)石墨烯由于其机械强度、导电性,能复合出仿生软骨材料,适用于软骨组织工程;(4)石墨烯存在各种未解决的问题和挑战,但石墨烯相关材料的潜力可能为未来组织工程研究的突破铺平了道路。