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圖3. 靜電噴霧法示意圖。（A）傳統(tǒng)電噴霧；（B）同軸電噴霧

  該工作首先綜述了近年來微球常用的制備工藝，包括乳液法、微流控法、靜電噴霧法等，對(duì)技術(shù)的基本原理、用途和局限性進(jìn)行介紹（圖1-3）。然后對(duì)構(gòu)建微球的原材料進(jìn)行了分類總結(jié)（表1）。 

表1. 骨組織工程中用于制備微球的材料總結(jié)

二、微球在骨組織工程中的應(yīng)用

  該工作進(jìn)一步探討了微球在骨組織工程中的應(yīng)用。文章介紹了常見的骨缺損動(dòng)物模型，并總結(jié)了微球作為生物活性因子和細(xì)胞遞送平臺(tái)實(shí)現(xiàn)高效骨再生的最新進(jìn)展，最后討論了設(shè)計(jì)骨修復(fù)功能化微球支架的各種策略。

  微球在骨組織工程中的一大應(yīng)用是作為生物活性因子的遞送載體。利用微球尺寸均勻、比表面積大的優(yōu)點(diǎn)，通過基于微球的載荷輸送系統(tǒng)可以獲得較高的裝載效率。該領(lǐng)域涉及的骨誘導(dǎo)生物活性因子包括生長因子、小分子藥物、細(xì)胞來源的外泌體、遺傳物質(zhì)以及金屬離子。而且，通過調(diào)整或修飾微球的理化性質(zhì)，可以得到不同的釋放模式，實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的時(shí)空釋放。

  微球除了可以按照原樣遞送到所需的部位，也可以作為宏觀支架的一個(gè)組成部分。目前利用微球構(gòu)建的骨組織工程支架主要有兩種類型，即微球摻入型支架和微球基支架，如圖4所示。微球摻入型支架是指利用微球作為離散成分嵌入連續(xù)基質(zhì)中進(jìn)行支架構(gòu)建。連續(xù)基質(zhì)可以是聚合物或陶瓷。所形成的復(fù)合支架，其力學(xué)性能通常是由連續(xù)基質(zhì)所控制。當(dāng)摻入的微球足夠多時(shí)，微球的大小和密度也會(huì)影響支架的力學(xué)性能。微球摻入型支架的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)調(diào)節(jié)微球和連續(xù)基質(zhì)的性質(zhì)，以優(yōu)化生物活性因子的釋放模式。而微球基支架是指遵循自下而上的構(gòu)建策略，以微球作為支架制造的唯一構(gòu)件。在這種支架類型中，微球之間存在的組織間隙足以允許氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入，同時(shí)也可以支持細(xì)胞的長入。微球基支架一般有三種組裝策略，即隨機(jī)組裝、自組裝和3D打印。

三、總結(jié)

  作者總結(jié)了使用微球或微球功能化支架進(jìn)行骨修復(fù)的幾個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)：（i）生物活性因子和干細(xì)胞的封裝和可控釋放得到改善；（ii）引入微球啟動(dòng)二次反應(yīng)或者為礦化創(chuàng)造成核位點(diǎn)；（iii）微球的可注射性和可打印性使其適用于不規(guī)則骨缺損的原位治療。未來的微球或基于微球的支架，其設(shè)計(jì)應(yīng)該基于以下經(jīng)典的組織工程元素進(jìn)一步探索：（i）進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)骨細(xì)胞外基質(zhì)的仿生模擬；（ii）更好地滿足成骨和礦化過程的骨誘導(dǎo)生物活性因子的時(shí)空表達(dá)模式；（iii）充分的血管化，以滿足組織生長的營養(yǎng)供應(yīng)和代謝產(chǎn)物清除。

  原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590049822001114