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Smart, Elastic, and Nanofiber-Based 3D Scaffolds with Self-Deploying Capability for Osteoporotic Bone Regeneration

治療具有不規則形狀的骨質疏松性骨缺損是一項重大挑戰。盡管生物活性玻璃為骨再生提供了有吸引力的材料，但其固有的脆性極大地限制了其應用范圍。在此，我們報告了具有出色柔韌性甚至可以進行180°彎曲的生物活性玻璃（SiO2-CaO）納米纖維的制造。可以將生物活性玻璃納米纖維進一步組裝成3D纖維支架，并以殼聚糖為連接基。當與基于75SiO2-25CaO納米纖維和殼聚糖的支架進行基準測試時，由85SiO2-15CaO納米纖維和殼聚糖（85SiO2-15CaO NF / CS）組裝而成的支架具有明顯更好的機械性能。此外，85SiO2-15CaO NF/CS支架表現出彈性行為，可以從80％壓縮中完全恢復，并且在1000次壓縮循環后具有良好的抗疲勞性。植入后，彈性纖維支架能夠變形并適應不規則形狀的骨缺損，然后進行自展開行為，以實現與腔的完美匹配。當應用于大鼠模型中的骨質疏松性顱蓋骨缺損的修復時，85SiO2-15CaO NF / CS支架顯示出對骨再生和血管形成的顯著促進作用。