一项新的研究表明，花粉粒可以用作生产生物材料的绿色模板，展示其支持药物输送和骨再生的潜力。随着人口老龄化的加剧，骨折变得越来越常见。骨骼通常能够自我修复，但如果骨折太大或受影响的人太脆弱，例如患有骨质疏松症的人，使用骨填充剂会有所帮助。

羟基磷灰石(HAp)是一种存在于人体骨骼和牙齿中的无机矿物质，可用于支持骨骼再生。它占人体骨骼重量的65%到70%之间。医疗保健专业人员在进行骨修复治疗时经常使用合成和天然HAp。

朴茨茅斯大学的一个团队与国际同事合作，探索改进流程的可持续方法。

他们研究了使用花粉粒作为生物模板在实验室中生长磷酸钙矿物质的可行性，特别是羟基磷灰石(HAp)和β-磷酸三钙(TCP)，它们是用于骨修复的磷酸钙类型。

像花粉这样的中空结构由于其高表面积与体积比和低密度而在药物输送方面表现出巨大的潜力。该有机物质还耐热以及耐各种酸和碱。

主要作者、朴茨茅斯大学药学和生物医学科学学院生物材料副教授MartaRoldo博士说：“花粉粒通过保护遗传物质，在种子植物的繁殖中发挥着重要作用。因此，它们在种子植物的繁殖中发挥着重要作用。”具有高弹性外壳，可保护花粉免受微生物损害、极端温度和脱水造成的环境损害。

“我们已经证明，这种外壳可以成为一种有效且可持续的生物模板，用于种植改变生命的矿物质。”

在体外研究中，豚草和羔羊四分之一的花粉粒因其独特的形状而被选为模板。

钙化过程产生了源自花粉的轮廓分明的球形空心胶囊。经过煅烧(胶囊被加热和纯化)后，团队得到了由HAp和TPC组成的磷酸钙。

该团队使用的表征技术包括X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和热重分析。

“我们能够形成这些内部空心的球形形状，”罗尔多博士解释说。

“因此，如果将其与正常过程进行比较，我们的产品将会轻得多，并且具有其他骨再生材料中已被证明有利于骨矿物质沉积的内腔。

“其化学结构也是羟基磷灰石和磷酸钙的混合物，后者降解速度相当快，释放出生成新骨所需的离子，而前者降解速度较慢，并充当缓慢释放的离子库，从而使骨再生可以及时持续。”

这篇发表在《仿生学》杂志上的论文表示，需要进一步的实验来探索如何在骨再生应用中最好地使用这些材料。

未来的工作将集中于测试这种新型仿生材料是否可以支持增强植入物周围的骨整合和再生，以降低患者未来需要修复手术的可能性。

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