骨肉瘤(OS)是最常見的惡性原發性骨腫瘤，容易發生肺部轉移，惡性程度高，預后差。現有治療骨腫瘤手段如外科保肢手術治療、新輔助化療(術前化療+外科治療+術后化療)等，無法平衡治療與修復之間的矛盾，如手術切除后的大面積骨缺損若無法修復，導致的致殘致畸率非常高，嚴重影響病患的術后生活質量。

因此，如何早期干預骨腫瘤并有效防止術后復發，減少放/化療帶來的嚴重毒副作用及骨腫瘤組織切除術后殘留腫瘤細胞的消融和術后大面積骨缺損的修復及再生，是提高骨腫瘤術后生存率的有效辦法，也是當代惡性骨腫瘤臨床治療中富有挑戰性的重要問題，需要尋找新型的治療策略是解決骨腫瘤臨床問題的關鍵，深圳先進院賴毓霄團隊創新性的構建了一種骨腫瘤治療-骨缺損修復一體化活性生物材料，在金屬鎂顆粒與PLGA聚合物的復合材料體系基礎上，構建具有“抑制腫瘤+促進成骨+力學適配”一體化活性支架。

低溫3D打印鎂復合多功能支架用于骨肉瘤術后治療及骨缺損修復的研究路線圖

研究人員以3D打印技術為橋梁，實現宏觀/微觀多重結構仿生、力學適配及組成可控的復合多孔支架的精準制造，通過材料學、影像學、組織學、分子生物學等手段，深入探討了鎂復合多功能支架的組成結構與其降解性能、光熱性能、體內降解的產物與抑制腫瘤及促進成骨之間的生物學機制。

鎂復合多功能支架具有良好的生物相容性和降解可控性，通過一系列的光熱實驗證明了在近紅外激光照射下，金屬鎂顆粒具有良好的近紅外光熱效果，鎂復合多功能支架能在近紅外光響應條件下快速實現殘余腫瘤的消融，有效抑制了腫瘤復發，而且釋放的鎂離子能夠促進后期的骨再生，進而賦予支架抑制腫瘤復發和缺損骨修復的雙功能。研究發現，鎂復合多功能支架可激活成骨細胞的AKT和β-catenin通路，上調成骨細胞相關轉錄因子Runx2、Osterix的表達和晚期OPN、OPG、OCN蛋白的表達，為研發多功能活性生物材料用于骨肉瘤術后防復發治療及骨修復再生提供新思路與新方法，具有廣闊的臨床應用前景。

該研究得到了國家自然科學基金委（82022045，22007098）, 中國科學院創新交叉團隊項目（JCTD-2020-19），深圳市戰略性新興產業發展專項資金“創新鏈+產業鏈”融合專項扶持計劃（201806081503414910）和深圳科創委基礎研究項目（JCYJ20190807154807663）的支持。

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