清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Nanoassembly-Engineered Enzyme-Armored Bone Implants Mediating Confinement Biocatalysis, Biomimetic Mineralization, and Self-Disinfection

化学 矿化(土壤科学) 骨整合 表面改性 纳米技术 丝素 生物矿化 生物相容性 碱性磷酸酶 粘附 润湿 仿生材料 材料科学 生物材料 磷灰石 生物物理学 仿生合成 脚手架 骨形成 咪唑酯 细胞外基质 表面工程 控制释放 生物医学工程 纤维连接蛋白 组织工程
作者
Yuling Zhang,Sisi Yang,Jiahui Hao,Yafei Zhang,Yi‐Rong Chen,Zhaojun Jia
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:8 (41): 19758-19770 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsanm.5c03079
摘要

Orthopedic polyetheretherketone (PEEK) exhibits a favorable bone-matching modulus yet suffers from severely compromised osseointegration due to its bioinert surface that is incapable of inducing mineralization, a critical deficit particularly detrimental in aging populations with diminishing osteoregenerative capacity. Enzymatic mineralization strategies inspired by natural bone development offer a potent solution, but conventional systems face irreconcilable activity–stability trade-offs, while mineralized interfaces inadvertently elevate infection risks. To resolve these constraints, we engineered hierarchically confined “armored enzyme” microreactors simultaneously encapsulating and covalently immobilizing alkaline phosphatase (ALP, a key calcification regulator) within a zinc imidazolate framework (ZIF-90) exoskeleton, which were integrated into a biomimetic silk fibroin (SF) matrix and anchored onto catechol/aldehyde-modified PEEK substrates via interfacial self-assembly. The dual stabilization mechanism, alongside the shelter effect of ZIF-90 and unique β-sheet domain protection of SF, effectively preserved ALP enzymatic activity within the assemblies under thermal stress (up to 50 °C) and through 10 operational cycles. Furthermore, this biocatalytic platform mediated efficient Ca 2+ and PO 4 3– liberation from calcium glycerophosphate hydrolysis, fostering biomimetic apatite formation on SF mineralization templates within 3 days. Moreover, the functionalization elicited ameliorative surface wettability and osteoblastic adhesion and metabolic/osteogenic activity while affording self-antibacterial defense through acid-triggered zinc release. This work establishes a rational enzymatic engineering approach for multifunctional self-mineralizing orthopedic implants.
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
所所应助沉静电灯胆采纳,获得10
2秒前
9秒前
身体健康完成签到 ,获得积分10
10秒前
j7完成签到,获得积分10
10秒前
月光完成签到,获得积分10
11秒前
rockyshi完成签到 ,获得积分10
11秒前
成就小蜜蜂完成签到 ,获得积分10
39秒前
Lyn完成签到 ,获得积分10
41秒前
虫儿飞完成签到 ,获得积分10
42秒前
吃的饱饱呀完成签到 ,获得积分10
43秒前
科研通AI2S应助微笑白风采纳,获得10
49秒前
bzmuzxy发布了新的文献求助10
1分钟前
哇咔咔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jiayoujijin完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
尉迟姿发布了新的文献求助10
1分钟前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
wzbc完成签到,获得积分10
1分钟前
bzmuzxy完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
尉迟姿完成签到,获得积分20
1分钟前
微笑白风发布了新的文献求助10
1分钟前
微笑白风发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
2分钟前
2分钟前
Lucas应助微笑白风采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
尹小青完成签到,获得积分10
2分钟前
chichenglin完成签到 ,获得积分10
2分钟前
zxdw完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
飞飞发布了新的文献求助20
2分钟前
111完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研通AI6.2应助飞飞采纳,获得30
2分钟前
无限的画板完成签到 ,获得积分10
2分钟前
FashionBoy应助zsy采纳,获得10
2分钟前
changyouhuang完成签到,获得积分10
2分钟前
Jayzie完成签到 ,获得积分0
3分钟前
高分求助中
(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
Organic Reactions, Volume 116 1500
VALIDATION OF THE TAYLOR, ALAMEL AND VPSC MODELS FOR PLASTIC ANISOTROPY MODELING OF SHEET METALS 1000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Middleton's Allergy Principles and Practice 10th Edition(Middleton's Allergy 2-Volume Set, 10th Edition) 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 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 7401269
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9006011
关于积分的说明 19172117
捐赠科研通 7035021
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3231088
关于科研通互助平台的介绍 2393364
邀请新用户注册赠送积分活动 2212807