生物活性玻璃（BG）由Larry Hench及其同事于1969年首次开发，标志着生物材料科学领域的一个转折点[1]。与传统惰性植入物不同，BG能够通过形成碳酸氢基羟基磷灰石层直接与骨骼结合，这种层在化学和结构上与骨骼的矿物相相似[2]。这一突破使BGs被归类为生物活性材料，并开启了再生医学的新领域。过去五十年间，广泛的研究扩展了BGs的应用范围，使其成为软组织工程、伤口愈合以及近期癌症治疗中的有力工具[3],[4]。
BGs通常由二氧化硅（SiO₂）、氧化钙（CaO）、氧化钠（Na₂O）和五氧化二磷（P₂O₅）组成，其成分的不同可调节降解速率、生物活性和离子释放特性[5]。该领域最重要的进展之一是介孔BGs的开发，主要通过溶胶-凝胶技术结合表面活性剂模板法制备[6],[7]。这些玻璃具有高度有序的介孔结构，具有较大的表面积和孔隙体积，从而比熔融法制备的玻璃具有更好的药物装载能力和离子交换动力学[8]。因此，BGs成为整合药物输送、组织再生和靶向治疗的多功能平台的理想候选材料[9],[10]。
最初用于骨骼修复的BGs现已发展成为在再生医学和治疗输送领域具有广泛应用的多功能平台。其独特的成分（富含钙、钠和磷的硅基网络）促进了骨整合、血管生成和细胞刺激——这些都是组织再生的关键过程[11]。BGs通过释放治疗性离子（如Ca²⁺、Si⁴⁺、Sr²⁺、Cu²⁺等）来调节与血管生成和骨形成相关的基因表达[12],[13],[14]。它们与硬组织和软组织形成强界面结合的能力被应用于多种临床场景，包括骨移植替代物、牙周再生和皮肤修复支架[15],[16]。将生物活性玻璃引入聚合物基质或可注射水凝胶进一步增强了其机械适应性和微创手术的适用性[17]。
最近，BGs的潜力被扩展到肿瘤学应用，尤其是在治疗骨肿瘤和癌症局部复发方面。BGs可作为化疗药物、抗生素或生物制剂的载体，实现可控和局部的药物输送，从而最小化全身毒性[18]。通过磁纳米粒子或光热剂（如铜、铁或铋掺杂系统）的功能化，BGs可用于磁热疗和光热疗法，其中外部刺激引起的靶向加热可以选择性地破坏癌细胞而不损伤周围组织[19],[20],[21]。此外，含有放射性核素（如钇）的BGs在近距离放射治疗和放射栓塞中得到应用，可在玻璃基质逐渐吸收的同时为肿瘤提供持续和局部的辐射剂量[22]。这些新兴应用符合多模式和个性化医学的发展趋势，即一个平台可以同时实现诊断、治疗和再生功能。
然而，尽管取得了这些有希望的进展，基于BGs的系统在软组织再生和癌症治疗中的临床转化仍处于早期阶段。根据2023年11月对
ClinicalTrials.gov的搜索结果，58项注册的BG相关试验中只有1项专注于软组织修复，而大多数涉及骨骼和牙科应用[11]。一些挑战阻碍了其更广泛的采用，包括长期生物相容性、免疫反应、制造可扩展性以及新型药物-设备组合产品的监管障碍。
本文全面分析了BGs在组织再生和癌症治疗中的现状、挑战和未来发展方向。重点讨论了BGs的新兴治疗和靶向功能，特别是其在先进技术平台（纳米纤维支架、可注射系统、3D打印生物墨水和药物输送系统）中的整合，以及其在软组织再生、免疫调节、感染控制和肿瘤治疗中的应用。重点关注离子介导的信号传导、免疫调节和外泌体介导的骨形成机制。本文有助于弥合技术进步与临床转化之间的差距，为基于BGs的靶向和组合疗法提供前瞻性视角。
