IF20.3｜骨质疏松骨微环境与骨再生生物材料

文章来源：北科纳米专业的纳米材料合成专家浏览次数：58时间：2026-03-09 设计合成：18101240246

摘要：

本综述针对骨质疏松性骨缺损的核心科研问题，聚焦病理性骨微环境对骨骼再生的抑制作用，突破传统生物材料分类的局限，构建了贴合骨骼微环境内在功能的生物材料分类概念框架。该研究将生物材料设计与骨微环境病理机制深度关联，明确生物材料作为病理微环境主动调节剂的核心定位，同时探索骨类器官与人工智能在研究模型中的应用，为骨质疏松相关骨再生研究提供了系统的理论框架与前瞻性研究思路。

01研究背景

骨质疏松性骨缺损是骨骼领域的重要研究难题，其核心症结在于病理性骨微环境会显著降低骨骼自身的再生潜能。而传统的生物材料分类方式，无法全面涵盖骨质疏松性骨缺损的病理复杂性，难以精准匹配骨微环境调控与骨骼再生的机制研究需求，亟需建立更贴合病理本质的研究体系。

主要内容

1. 以骨骼微环境内在功能组分为核心，构建四大类新兴生物材料分类体系，包含离子释放系统、代谢物系统、细胞外基质模拟系统、细胞因子负载系统；

2. 解析生物材料的功能定位转变，摒弃单一结构替代思路，聚焦其对病理生态位的主动调控作用，靶向细胞功能障碍、免疫代谢失调等核心病理机制实现微环境重编程；

3. 探究骨类器官、人工智能技术在优化骨质疏松骨微环境临床前研究模型中的应用价值。

研究设计

本研究以骨质疏松性骨微环境的病理机制为核心靶点，采用成分中心分类法，镜像骨骼微环境的天然功能组成设计生物材料分类框架，实现研究领域的系统化梳理。同时将生物材料功能设计与骨病理机制直接关联，结合前沿生物技术与智能技术完善研究模型，搭建机制导向的骨再生研究逻辑。

结果

成功建立了贴合骨微环境功能特性的生物材料概念分类框架，完成了该研究领域的系统化整合；明确了生物材料主动调控病理微环境的核心作用，可通过靶向关键病理机制重塑骨再生微环境；证实骨类器官与人工智能能有效优化临床前研究模型，形成了连贯的骨再生研究指导体系。

思路延伸

后续可基于骨微环境病理机制，持续优化四大类生物材料的功能设计；深化骨类器官对骨质疏松骨微环境的模拟研究，结合人工智能完善材料筛选与机制验证体系；进一步挖掘骨微环境调控与骨骼再生的内在关联，拓展机制导向型骨再生的研究维度。

原文来源：

1. 期刊：Bioactive Materials

2. 发表时间：2026-03-05

3. DOI：10.1016/j.bioactmat.2026.02.024

4. 作者：Xinya Lu、Anbiao Zhang、Chengyun Zhang、Dong Guo、Zhong Alan Li、Denghui Xie

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