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Black Bioceramics: Combining Regeneration with Therapy
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2020-10-22 , DOI: 10.1002/adma.202005140 Xiaocheng Wang 1, 2 , Jianmin Xue 1, 2 , Bing Ma 1 , JinFu Wu 1, 2 , Jiang Chang 1, 2 , Michael Gelinsky 3 , Chengtie Wu 1, 2
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2020-10-22 , DOI: 10.1002/adma.202005140 Xiaocheng Wang 1, 2 , Jianmin Xue 1, 2 , Bing Ma 1 , JinFu Wu 1, 2 , Jiang Chang 1, 2 , Michael Gelinsky 3 , Chengtie Wu 1, 2
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Bioceramics have been developed from bioinert to bioactive or biodegradable materials in the past few decades. However, at present, traditional bioceramics are still mainly used in bone tissue regeneration and dental restoration. In this work, a new generation of “black bioceramics,” extending the applications from tissue regeneration to disease therapy, is presented. Black bioceramics, through magnesium thermal reduction of traditional white ceramics, including silicate‐based (e.g., CaSiO3, MgSiO3) and phosphate‐based (e.g., Ca3(PO4)2, Ca5(PO4)3(OH)), are successfully synthesized. Due to the presence of oxygen vacancies and structural defects, the black bioceramics possess photothermal functionality while maintaining their initial high bioactivity and regenerative capacity. These black bioceramics show excellent photothermal antitumor effects for both skin and bone tumors. At the same time, they have significantly improved bioactivity for skin/bone tissue repair in vitro and in vivo. These fascinating properties award the black bioceramics with profound applications in both tumor therapy and tissue regeneration, which should greatly promote the scientific relevance and clinical application of bioceramics, representing a promising new direction of cell‐instructive biomaterials.
中文翻译：
黑色生物陶瓷：将再生与治疗相结合
在过去的几十年里，生物陶瓷已经从生物惰性材料发展为生物活性或生物可降解材料。但目前，传统生物陶瓷仍主要应用于骨组织再生和牙齿修复。在这项工作中，提出了新一代“黑色生物陶瓷”，将应用从组织再生扩展到疾病治疗。黑色生物陶瓷，通过镁热还原传统白色陶瓷，包括硅酸盐基（例如 CaSiO 3、MgSiO 3）和磷酸盐基（例如 Ca 3 (PO 4 ) 2、Ca 5 (PO 4 ) 3 ）(OH))，成功合成。由于氧空位和结构缺陷的存在，黑色生物陶瓷具有光热功能，同时保持其最初的高生物活性和再生能力。这些黑色生物陶瓷对皮肤和骨肿瘤均显示出优异的光热抗肿瘤作用。同时，它们显着提高了体外和体内皮肤/骨组织修复的生物活性。这些迷人的特性赋予黑色生物陶瓷在肿瘤治疗和组织再生方面的深刻应用，这将极大地促进生物陶瓷的科学意义和临床应用，代表了细胞指导生物材料的一个有前途的新方向。
更新日期：2020-12-01
中文翻译：
黑色生物陶瓷：将再生与治疗相结合
在过去的几十年里，生物陶瓷已经从生物惰性材料发展为生物活性或生物可降解材料。但目前，传统生物陶瓷仍主要应用于骨组织再生和牙齿修复。在这项工作中，提出了新一代“黑色生物陶瓷”，将应用从组织再生扩展到疾病治疗。黑色生物陶瓷，通过镁热还原传统白色陶瓷，包括硅酸盐基（例如 CaSiO 3、MgSiO 3）和磷酸盐基（例如 Ca 3 (PO 4 ) 2、Ca 5 (PO 4 ) 3 ）(OH))，成功合成。由于氧空位和结构缺陷的存在，黑色生物陶瓷具有光热功能，同时保持其最初的高生物活性和再生能力。这些黑色生物陶瓷对皮肤和骨肿瘤均显示出优异的光热抗肿瘤作用。同时，它们显着提高了体外和体内皮肤/骨组织修复的生物活性。这些迷人的特性赋予黑色生物陶瓷在肿瘤治疗和组织再生方面的深刻应用，这将极大地促进生物陶瓷的科学意义和临床应用，代表了细胞指导生物材料的一个有前途的新方向。
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