DOI: 10.1016/j.actbio.2021.03.067

骨再生是一门跨学科的综合课程，包括但不限于材料科学、生物力学、免疫学和生物学。在过去的几十年中，骨替代物的发展取得了令人瞩目的进步。然而，必须指出的是，最适合骨再生的生物材料仍然是一个充满争议的课题。自发现以来，聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）由于其良好的生物相容性和可调节的生物降解性而广泛应用于骨组织工程。本文系统综述了PLGA基骨再生材料的研究进展。以PLGA基材料的不同应用形式为出发点，研究者通过大量实例阐述了每种形式的具体应用及其相应的优缺点。重点介绍了电纺丝纳米纤维支架、三维（3D）打印支架、微球/纳米颗粒、水凝胶、多相支架以及通过其他常规方法和新兴方法制备的支架的研究进展。最后，简要讨论了PLGA基骨修复材料的当前局限性和未来发展方向。

图1.a）电纺PLGA微球，b）电纺PLGA串珠纤维和c）电纺PLGA连续纤维的SEM图像。d）双层PLGA/羊毛角蛋白复合膜的横截面图，e）用PLGA/羊毛角蛋白复合膜（黄色箭头）和胶原膜（绿色箭头）覆盖缺损。f）在PBS溶液中降解的PLGA/鱼胶原纤维的孔结构，g）PLGA/鱼胶原纤维的共焦拉曼图像。h）具有HA涂层的PLGA纤维。i）经等离子体处理的PLGA纳米纤维非织造垫上的磷酸钙涂层的SEM图像，j）沿具有梯度矿物含量的PLGA支架长度方向上的力学性能等级。k）经等离子体处理的PLGA定向纳米纤维非织造垫上的磷酸钙涂层的SEM图像。

图2.a）用于牙槽骨再生的矿化纳米纤维碎片的制备及其实验流程示意图，b）上颌骨的交叉解剖图像。c）未填充缺损，植入4周后d）填充有阿仑膦酸盐负载矿化碎片的缺损，以及e）填充有阿仑膦酸盐和E7-BMP-2肽共负载矿物碎片的缺损的Micro-CT切片视图。f，g）银纳米颗粒和胶原蛋白涂层修饰PLGA/PCL纤维的抗菌特性，h，i）植入6周后小鼠左上颌磨牙的Micro-CT重建图像。j）示意图显示了氧化铁纳米颗粒组装电纺丝支架对细胞的作用机理。k-m）PLGA/GO/丝素蛋白纳米纤维上HA生长的示意图。

图3.a1）3D打印PLGA支架，a2）在甲醇中收缩90％。b）微通道内流线分布及支架表面剪切应力分布的计算流体力学模拟结果。c）用不同膜覆盖的比格犬模型的颊部开放性骨缺损。d1）多层支架的示意图，d2,3）软骨与致密层界面的SEM图像，d4）多层支架的Micro-CT 3D图像。e1）含15wt％Mg的PLGA/TCP支架，e2）骨缺损和e3）新血管的Micro-CT图像，植入8周后PLGA/TCP/Mg修复的新生血管。f1）复合物的制备过程示意图，将PLGA/硅灰石/CPC复合物在PBS中浸泡f2）7天和f3）14天后的形貌。g1）PLGA和g2）PLGA/TiO2支架的形态。h1）钛植入物的整体视图，h2）有和h3）没有PLGA涂层的钛植入物表面的SEM图像，h4）植入物中新骨向内生长的Micro-CT图像。i1）PLGA 3D打印支架的Micro-CT图像，i2）pDA-PLGA支架与BMP-2结合的荧光。j1）高剂量丹酚酸B负载PLGA/β-TCP支架，j2）使用复合材料修复脊柱融合8周后的Micro-CT图像。k1）PLGA/TCP支架的SEM图像，k2）PLGA/TCP支架的照片，k3）将支架安装在下颌骨缺损中，k4）通过接骨承压板固定支架的手术照片。

图4.a）PLGA基微球截面上BMP-2分布的CLSM图像，b）PLGA基微球上BMSCs的OCN染色，c）PLGA/SL/BMP-2微球控释SL和BMP-2的示意图。d）载有双重生长因子的PLGA微球的示意图，e）BMP-2和VEGF的释放曲线。f）微载体的宏观视图，以及g）相应的尺寸分布。h）纳米纤维海绵状微球的SEM图像，i）功能化纳米纤维海绵状微球用于T细胞募集和转化的示意图。j）骨靶向纳米颗粒的设计示意图。k）Apt仿生基质小泡的TEM图像，l）Apt仿生基质小泡的制备及其细胞矿化示意图，m）基质小泡和PBS孵育大鼠成骨细胞和树突状细胞的红外图像。n）植入后的预血管支架。o，p）多孔硅颗粒的SEM图像，q）预分类微球的SEM图像，r）3周后PLGA/多孔硅微球降解的SEM图像。s）钙结合PLGA基微球用于防止生物膜形成的示意图，t）PLGA基微球的SEM图像。

图5.a）热可逆水凝胶的制备示意图。b）PLGA-PEG-PLGA三嵌段共聚物不同序列结构的示意图，c）共聚物在37℃时呈半透明凝胶、不透明凝胶和沉淀状态。d）载药热敏PLGA-PEG-PLGA水凝胶用于骨肉瘤治疗的示意图。e）通过载有BMP-2的可注射发光PLGA-PEG-PLGA水凝胶修复和实时监测胫骨骨缺损。用载有生长因子的三层纳米复合水凝胶修复牙周缺损3个月后的f，g）Micro-CT图像和h）H＆E染色。i）可注射剪切稀释水凝胶的示意图，以及j）植入0、1、3、6和8周后的体内骨再生能力。

图6.a）可注射给药水凝胶微球的制备示意图。b）制备螺旋支架的简化示意图。c-f）硅/锌负载PLGA/CPC支架的SEM图像和相应的元素分布，硅/锌负载PLGA/CPC支架植入g，h）12周和I，j）24周后，大鼠股骨缺损部位的H＆E染色。

图7.a）核-壳结构PLGA基复合材料的示意图。b）BF/n-HA/PLGA复合支架的SEM图像。c）PLGA杂化支架的SEM图像。d）在小猪的下颌缺损中植入BMP-2负载PLGA珠子的手术照片，e-g）PLGA珠子的表面和横截面SEM图像，以及h）PLGA珠的BMP-2释放曲线。i）PLGA基显微注射板用于骨折固定的照片。j）浓度为10w/v％（PLGA/二氯甲烷溶剂）的PLGA涂覆多孔β-TCP支架的SEM图像。k）制备磷灰石纳米颗粒的示意图。