通过升级改造推动前沿用于骨移植材料的蛋壳废料

自体和同种异体骨移植被认为是重建骨骼的黄金标准，这主要是因为它们的生物活性化合物和成骨细胞可以有效地生成新骨。然而，有限的供应、供体部位的并发症和疾病传播的风险阻碍了它的广泛使用。

相比之下，异种移植材料代表了一种可行的替代方案，因为它们使用安全且数量充足;尽管它们源自昂贵的哺乳动物组织，但会带来环境风险和伦理问题，尤其是在贫困地区。尽管如此，异种移植材料确实有其局限性。大多数商业化的异种移植材料是从哺乳动物组织制备的，具有高生物成本、环境污染和潜在的伦理问题，特别是在欠发达地区。

因此，骨移植材料开发的首要任务是获得能够替代天然移植材料的安全、可改性和环保的合成生物材料——这正是促使国际研究团队进行新发现的动机。

在这项研究中，该团队开发了一种溶解沉淀法，可将蛋壳转化为无内毒素且具有免疫相容性的无定形磷酸钙(ACP)颗粒。“蛋壳是合成骨移植材料的理想原料，因为它含有大量的钙和磷成分，”该研究的第一作者、奥斯陆大学(UiO)生物材料系马千里博士说。“此外，蛋壳中还含有一些与骨骼再生有关的微量元素，如镁和锶。”

此外，该团队还建立了一种新型的3D球体模型，用于研究蛋壳ACP的体外成骨活性。在该模型中，观察到ACP材料与成骨细胞的相互作用更真实，并且安全、对细胞友好且有效促进骨再生。

“这项技术有望在减少环境污染的同时，无限供应具有生物活性和可持续性的骨移植材料，”来自UiO同一部门的资深通讯作者HåvardJosteinHaugen教授说。“研究中构建的成骨细胞球体提供了更实用的生物材料研究模型，反映了细胞与生物材料之间的三维相互作用。”

研究人员希望他们发表在KeAi期刊SmartMaterialsinMedicine上的最新发现能够激发将普通食物垃圾转化为高附加值生物材料的进一步工作。同时，该团队正在努力建立一种理想的体外模型，以替代动物模型中的体内研究。