感染性骨缺損是骨科治療面臨的一大挑戰。天然骨組織具有內源性電活性界面，可誘導干細胞分化并抑制細菌的黏附和活性。然而，目前傳統的骨替代物尚無法有效重建骨的電環境。有鑒于此，北京大學口腔醫學院劉燕教授和中國科學院北京納米能源與系統研究所羅聃研究員開發了一種自促進型電活性礦化支架(sp-EMS)，其可通過自發電化學反應產生微弱電流以激活電壓門控的Ca2+通道，增強三磷酸腺苷誘導的肌動蛋白重構，從而通過激活BMP2/Smad5通路實現間充質干細胞的成骨分化。
本文要點：
（1）sp-EMS產生的電活性界面可通過電化學產物和同時產生的活性氧來抑制細菌的黏附和活性。研究發現，sp-EMS的成骨和抗菌雙重功能與其自促進型電刺激有關。
（2）在單一細菌感染的大鼠顱骨缺損模型、兔開放性牙槽骨缺損模型和具有復雜的口腔細菌微環境的比格犬垂直骨缺損模型中，sp-EMS均能實現完全或接近完全的原位感染性骨愈合。綜上所述，該研究構建的電活性骨移植物能夠實現復雜的缺損修復提供一個高效的治療平臺。
Zixin Li. et al. Self-promoted electroactive biomimetic mineralized scaffolds for bacteria-infected bone regeneration. Nature Communications. 2023
https://www.nature.com/articles/s41467-023-42598-4
