ROS‐Responsive Titanium Implant Coatings Enhance Osteoporotic Osseointegration via Microenvironment Remodeling and Mitochondrial Repair

骨整合 骨重建 骨愈合 骨吸收 成骨细胞 材料科学 破骨细胞 吸收 烟酰胺单核苷酸 间充质干细胞 生物医学工程 癌症研究 化学 骨质疏松症 明胶 细胞生物学 活性氧 骨细胞 羟基磷灰石 骨密度保护剂 骨重建期 涂层
作者
Shi‐Yao Guo,Mingyue Zhang,Ke Zhang,Xiaotong Lu,Peiran Chen,Bangliu Yang,Xueqian Wang,Yuhong Zhuo,Dongqin Yu,Chao Qi,Kaiyong Cai
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (28) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/adfm.202524289
摘要

Abstract Osteoporosis compromises bone repair by generating a dysregulated microenvironment marked by excessive accumulation of reactive oxygen species (ROS) and a reduced pH. This pathological state leads to mitochondrial dysfunction, impaired osteogenic differentiation, and excessive activation of osteoclasts. In this study, a ROS‐responsive titanium implant coating composed of calcium carbonate‐mineralized nicotinamide mononucleotide (NMN) nanoparticles, lipoic acid‐modified gelatin (LAMG), and sodium alginate (SA) is developed, designed to enhance osseointegration through dual synergistic mechanisms. First, the LAMG hydrogel effectively scavenges excess ROS, while calcium carbonate neutralizes H + ions and restores physiological pH levels, thereby reducing acid‐induced bone resorption and inhibiting osteoclast activity. Second, ROS and H + ions‐triggered release of NMN enhances the intracellular NAD⁺/NADH ratio in bone marrow mesenchymal stem cells, activates the SIRT1 signaling pathway, restores mitochondrial function, and promotes osteogenic differentiation. By concurrently remodeling the pathological bone microenvironment and repairing mitochondrial dysfunction, this multifunctional coating suppresses osteoclast‐mediated bone resorption while facilitating osteoblast formation, thereby enhancing peri‐implant osseointegration under osteoporotic conditions. This strategy not only presents a promising therapeutic approach for functionalizing titanium implants but also offers a potentially translatable platform for treating osteoporotic bone defects.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
SDNUDRUG完成签到,获得积分10
2秒前
安然发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
Seven完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.3应助羽hhh采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
入我梦的般若完成签到,获得积分10
5秒前
145263发布了新的文献求助10
6秒前
CipherSage应助欧克采纳,获得30
6秒前
小小星辰完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
17发布了新的文献求助10
7秒前
RATHER发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
Alien发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
科研通AI6.2应助Lojong采纳,获得10
9秒前
9秒前
小蘑菇应助吱吱采纳,获得10
10秒前
默默的青烟完成签到,获得积分10
10秒前
隐形曼青应助朴素乐枫采纳,获得10
10秒前
10秒前
千树千花完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
科研飞发布了新的文献求助10
13秒前
蓝天应助liu采纳,获得10
13秒前
Copyright应助邓丹怡采纳,获得10
13秒前
145263完成签到,获得积分20
13秒前
xx发布了新的文献求助10
14秒前
nyanya发布了新的文献求助10
15秒前
千树千花发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
amber发布了新的文献求助10
17秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7279939
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8901114
关于积分的说明 18827795
捐赠科研通 6952042
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207284
关于科研通互助平台的介绍 2377600
邀请新用户注册赠送积分活动 2182266