Биоактивное стекло в тканевой инженерии

Обзор посвящён недавним достижениям в разработке и применении биоактивного стекла для задач тканевой инженерии. Несмотря на присущую ему хрупкость, биоактивное стекло обладает рядом привлекательных свойств как материал для каркасов в костной тканевой инженерии. Новые биоактивные стёкла на основе боратных и боросиликатных составов способствуют более выраженному образованию новой кости по сравнению с силикатным биоактивным стеклом. Для боратных биоактивных стёкол также характерна управляемая скорость деградации, поэтому распад биоактивного стеклянного имплантата можно точнее согласовать со скоростью формирования новой кости. Биоактивные стёкла могут быть легированы малыми количествами таких элементов, как Cu, Zn и Sr, которые, как известно, благоприятно влияют на здоровый рост костной ткани. Помимо новых биоактивных стёкол, недавние достижения в обработке биоматериалов привели к созданию каркасных структур с различными механическими свойствами, пригодных для замещения как нагружаемой, так и ненагружаемой кости. Хотя биоактивное стекло широко изучено в контексте восстановления костной ткани, его применение для репарации мягких тканей исследовано сравнительно мало. Тем не менее недавние работы показали, что биоактивное стекло способно стимулировать ангиогенез, что критически важно для многих задач тканевой регенерации, таких как неоваскуляризация при восстановлении кости и заживление ран мягких тканей. Также показано, что биоактивное стекло усиливает образование новой хрящевой ткани при in vitro культивировании гидрогелей, заселённых хондроцитами, и служит субхондральным субстратом для тканеинженерных остеохондральных конструкций. Проанализированы методы, используемые для изменения структуры и функциональных свойств биоактивного стекла в этих приложениях тканевой инженерии.