可生物降解镁（Mg）以其优异的生物降解性和与骨骼相似的弹性模量和密度，近年来备受关注。可生物降解的镁基植入物可以随着骨骼的愈合而逐渐降解，从而防止植入物移除的二次手术。此外，作为骨基质中的关键元素和细胞内信号传导中的第二信使，已经发现从植入物中释放的镁以各种方式有助于新骨的形成。在这项研究中，设计了新一代具有改进的机械和生物降解性能的Mg–xSi–yCa合金，以调节这种可降解合金对宿主骨组织的生物适应。我们证明，同时掺入Si和Ca，而不是单独掺入Si，可以在植入物附近形成优越的新骨。结果表明，Mg–Si–Ca植入物可以通过自组装的多层植入物-组织界面协调其生物降解和原位成骨。

作为外科手术的主要补充手段，越来越多的止血材料被开发用于治疗顽固性骨缺损出血。由于骨蜡的成本低并易于使用，被广泛应用于外科手术领域。然而，骨蜡有引起炎症、造成肉芽肿形成、阻碍成骨等副作用。目前已经有开发骨蜡替代产品的报道，但这些研究仍完全或部分基于石油来源的合成聚合物和无机材料，仍然存在降解缓慢/不完全、抗炎/伤口促愈合效果差等缺点。与之相比，生物质来源的材料，例如多糖和植物多酚，不仅具有非常高的生物相容性和独特的体内生物活性，还对人类社会和经济的可持续发展特别有吸引力。本研究通过在微孔淀粉微颗粒上包裹多层季铵化淀粉(Q+)和单宁酸，通过简单的层层组装，制备了由淀粉和植物多酚组成的生物质衍生多层结构可吸收微颗粒(MQxTy)，可安全有效地治疗顽固性骨缺损出血。

骨移植、支架和骨空隙填充物的生物陶瓷设计在骨组织工程和骨缺损和骨折修复的治疗中需求量最大。在最近的调研中发现，骨相关的损伤和疾病(比如外伤性损伤、骨质疏松症和肿瘤切除引起的骨空洞)已成为严重的健康问题，严重影响患者的生活质量。大尺寸骨缺损或骨折和空洞需要手术治疗，使用移植物和生物陶瓷等填充物来实现功能恢复。然而，由于可能存在炎症、感染、发病风险以及供体和受体部位免疫原性低，这些类型的移植物对患者来说仍然具有很大的挑战性，这可能导致延迟愈合或不愈合，甚至需要多次手术。现如今，越来越多的受生物启发的陶瓷在骨组织工程领域得到认可。其具有较大的活性表面积、微孔隙度、骨导电性、抗菌作用以及生物和电化学活性，它们可以很容易地被吸附蛋白质、药物、矿物质和细胞生长因子而实现功能化。因此，本篇文章的目标是合成具有与骨细胞结合良好的生物活性陶瓷，增强生物陶瓷引导的骨再生，特别是针对骨折修复和骨空隙填充，这对临床方法具有潜在的治疗意义。

由损伤、骨肿瘤切除、退行性疾病或其他疾病引起的临界性骨缺损，不能自愈需要干预治疗。自体骨移植或异体骨移植都受到供体短缺、免疫反应的潜在风险以及其他术后并发症的限制。天然多糖基水凝胶(NPHs)，如壳聚糖、明胶、透明质酸和海藻酸，因其与天然细胞外基质相似的化学成分、高含水量、仿生结构、释放生物活性物质的能力，在骨骼再生方面引起了广泛的关注。然而，NPHs通常是软的，仅有千帕级的机械强度、成骨活性不足阻碍其在骨缺损修复中的应用。近年来，镁基材料用于骨缺损修复的临床前和临床试验取得了一些积极的结果，但由于金属镁在生理环境中的快速降解，其临床应用仍存在争议。如何避免Mg2+的爆发性释放，保持骨再生和愈合的最佳浓度是另一个需要解决的问题。将镁基材料，如金属Mg颗粒，Mg网，Mg线和Mg化合物结合到聚合物、陶瓷或其他生物材料中，可改善生物材料的成骨和机械性能。在本研究中，我们设计制备了水溶性磷酸化甲基丙烯酸酐改性壳聚糖(CSMAP)，将其与丙烯酰胺网络结合构建双网络水凝胶(CSMAP水凝胶)，在此双网络水凝胶中加入纳米氧镁颗粒构建CSMAP-MgO水凝胶。MgO纳米颗粒不仅可以通过颗粒增强CSMAP双网络水凝胶，同时MgO释放的Mg2+与CSMAP形成配位键提高CSMAP的力学稳定性；此外，生物活性Mg2+的持续稳定释放提高了CSMAP的成骨活性。我们对该水凝胶的构建机理、力学性能、力学稳定性以及成骨性能进行系统的研究。本文为临界性骨缺损修复提供了潜在治疗策略。

细菌感染在临床植入材料应用中十分常见，因此在促进组织形成的同时，防止细菌在支架上定植在组织工程领域中是十分重要的。目前纳米硒颗粒已经成为一种有前途的无组织细胞毒性的抗菌生物材料，但是其生物学性质是来自细胞和纳米粒子之间的相互作用还是来自可溶性硒离子，尚未可知。因此，在本研究中，研究人员开发了一种由纳米硒层和仿生磷酸钙（CaP）层组合的多层涂层。研究发现，硒纳米颗粒释放的可溶性HSe离子强烈抑制了关键细菌——金黄色葡萄球菌的浮游生长以及生物膜的形成。