骨缺损出血难止？Front Bioeng Biotechnol：2:1钙交联羧甲基纤维素涂层提升3D打印羟基磷灰石支架早期凝血

骨缺损手术中，出血是绕不开的一关。骨折、肿瘤切除或先天畸形，都可能留下渗血的骨创面。止血慢，后续骨修复也受影响。理想材料既要能止血，也要让骨细胞长上去。三维打印羟基磷灰石支架有骨传导性和可定制孔隙，但本身缺乏主动止血能力。

近期，Front Bioeng Biotechnol发表研究，尝试用羧甲基纤维素和钙交联羧甲基纤维素对支架表面改性。

研究设未涂层、1%和2%羧甲基纤维素涂层，以及1:1、1:2、2:1钙交联涂层。涂层后重量增加2.13%至9.74%。扫描电镜显示，钙交联涂层呈连续凝胶样表面，2:1组最均匀。微计算机断层扫描显示，总孔隙率54.08%至61.85%，平均孔径约23至28微米。元素分析中，未涂层支架钙磷原子比约1.83；钙交联后钠信号下降，提示离子交联形成。血液吸收在各组均快速，180秒达125.45%至136.57%，组间无统计学差异。

图1 涂层支架性能分析。（A）表面元素；（B）血液吸收；（C）血液凝固指数；（D）碱性磷酸酶活性。

凝血表现是核心差异。血液凝固指数越低，说明形成的凝块越多。30秒时，2:1钙交联组为13.13%，接近阳性对照11.11%；2%羧甲基纤维素组最高，为51.73%。60秒和180秒，2:1钙交联组分别降至9.35%和7.29%，后期与阳性对照无统计学差异。钙交联涂层整体低于未涂层和单纯羧甲基纤维素涂层，2:1组各时间点均最低。宏观图像也显示，钙交联组上清液更清亮，早期沉降更明显。

图2 不同支架组全血凝固宏观评估：（A）30秒；（B）60秒；（C）180秒。

细胞实验中，培养7天后所有支架表面均见成骨细胞附着，涂层组与未涂层组无明显形态差异。碱性磷酸酶活性在各支架组为3.81至4.82×10⁻⁴ U/mg蛋白，组间无显著差异，提示涂层未抑制早期成骨信号。

图3 培养7天后成骨细胞在支架上的扫描电镜图。（A）未涂层；（B）1%羧甲基纤维素；（C）2%羧甲基纤维素；（D）1:1钙交联；（E）1:2钙交联；（F）2:1钙交联。白色箭头指示成骨细胞。

从结果看，2:1钙交联羧甲基纤维素涂层在三维打印羟基磷灰石支架上早期凝血表现最好，同时不牺牲孔隙、吸血和成骨细胞相容性。对出血骨缺损修复，这是一种兼顾止血和成骨的表面改性思路，值得继续研究。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Deedklin A, Suwanprateeb J, Pisek A, Pawaputanon Na Mahasarakham C, Pisek P. Influence of carboxymethyl cellulose and calcium-crosslinked CMC coating of 3D-Printed hydroxyapatite scaffolds on the early hemostatic performance and osteoblastic compatibility. Front Bioeng Biotechnol. 2026;14:1866258. Published 2026 Sep 4. doi:10.3389/fbioe.2026.1866258