Reviewofanewbonetumortherapystrategybasedonbifunctionalbiomaterials（基于双功能生物材料的骨肿瘤治疗新策略综述）
骨肿瘤，尤其是骨肉瘤，通常发生在青少年之中。标准的临床治疗包括化疗、外科治疗和放射治疗。但手术切除往往不能完全切除肿瘤，这是术后复发和转移的主要原因，死亡率高。而且，骨肿瘤常侵犯大面积骨组织，无法自行修复，严重影响患者的生活质量。因此，骨肿瘤的治疗和骨再生在临床上具有挑战性。本文综述了近年来双功能生物材料在骨肿瘤治疗中的研究进展。所选择的双功能材料包括三维打印支架、含纳米/微粒的支架、水凝胶和骨靶向纳米材料。综述了肿瘤光热治疗与骨再生相结合的双功能生物材料的相关研究进展。最后，展望了生物材料在肿瘤治疗和骨组织工程中的应用前景。本文将为骨肿瘤相关疾病及复杂疾病领域肿瘤治疗与组织工程的结合提供有益的参考。
上图：双功能生物材料包括：a、局部治疗支架（例如3D打印支架、含纳米/微粒的支架和水凝胶）；b、用于肿瘤光热治疗和骨再生的系统治疗纳米颗粒（例如骨靶向纳米颗粒）。
3D打印支架。在骨科领域，近年来已有临床试验将3D打印个性化钛板应用于骨缺损修复。受其实用性和临床结果的启发，Mao等人通过计算机辅助设计和计算机辅助制造技术设计和制造钛板，以定制和固定肿瘤切除后患者的骨缺损。12例骨肉瘤患者手术切除骨肿瘤组织，然后用微波诱导热疗杀死残留的肿瘤细胞。随后，应用同种异体骨和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）骨水泥填充骨缺损。最后，对三维打印的个性化钢板进行固定，增强骨段。热疗和三维钢板治疗改善了受累膝盖的平均最大屈曲和肌肉骨骼肿瘤学会评分的临床结果。
含纳米/微粒的支架。纳米/微粒复合支架通常是指无机-有机杂化支架。含颗粒的双功能复合支架是骨肿瘤治疗的理想设计。采用高载药量阿霉素（DOX）制备磷酸钙磷酸化腺苷微球，用于骨肿瘤治疗。微球的pH敏感性对大鼠皮下B骨肉瘤有明显的治疗作用。此外，杂化微球可以释放活性分子，促进成骨细胞的分化体外培养研究表明磷酸钙磷酸化腺苷微球在肿瘤抑制和骨修复方面具有潜在的应用价值。
水凝胶。水凝胶是一种非常大的网状物，可以含水并具有与细胞外基质相似的性质。水凝胶具有高度的多孔结构，良好的生物相容性，生物降解性，以及负载生长因子的能力，导致良好的骨缺损修复。因此，水凝胶是骨修复的良好候选者。一些研究表明水凝胶在骨组织再生中的应用潜力。对于骨肿瘤的治疗，水凝胶也需要能够治疗肿瘤。强烈建议将药物或成分注入切除的肿瘤区域。水凝胶可以为肿瘤照明提供可持续的药物释放。一些水凝胶将体内抗肿瘤活性与局部给药结合在一起。局部癌症的水凝胶治疗可以取代需要全身化疗静脉或口服。随着多功能水凝胶的发展，其应用已不仅仅局限于组织修复，还扩展到肿瘤治疗和骨修复。
全身治疗。近年来，纳米技术在生物学、医学和医学领域得到了迅猛发展药品.纳米级基于药物的给药平台已被广泛研究并用于骨肉瘤的治疗。各种纳米粒已成为骨肉瘤治疗中有效的药物递送系统。骨肉瘤侵袭性骨破坏导致破骨细胞骨重吸收和成骨细胞骨重建的失衡。骨重吸收促进骨破坏和肿瘤转移过程。此外，破骨细胞与肿瘤细胞之间存在双向作用的溶骨转移存在恶性循环。由于骨内血流量低和血-骨髓屏障，抗肿瘤药物的靶向给药被强烈推荐用于骨肿瘤治疗。此外，靶向给药策略在解决全身*副作用和多药耐药性方面显示出巨大的潜力，这是标准癌症化疗长期存在的问题。
本文综述了近年来用于骨肿瘤治疗的双功能生物材料的研究进展。基于双功能生物材料的新策略可以在治疗早期抑制肿瘤生长，在治疗晚期促进骨修复。光热疗法治疗肿瘤持续时间短，但骨再生需要较长时间时间。和局部施用（3D打印支架、含纳米/微粒的支架和水凝胶）和系统施用（骨靶向纳米颗粒）双功能生物材料的益处，骨肿瘤患者的生存率有很大的提高潜力。双功能生物材料治疗在提高患者生活质量和降低死亡率的同时，为今后临床骨肿瘤治疗提供了新的希望。
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